JP2810060B2 - 建設機械の作業機位置制御装置 - Google Patents
建設機械の作業機位置制御装置Info
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
- E02F3/36—Component parts
- E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
- E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
- E02F3/431—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like
- E02F3/432—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like for keeping the bucket in a predetermined position or attitude
- E02F3/433—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like for keeping the bucket in a predetermined position or attitude horizontal, e.g. self-levelling
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Description
この発明は建設機械の作業機の位置が設定位置になる
と液体圧バルブの作動位置の固定を解除して流体圧シリ
ンダを停止させる作業機位置制御装置に関する。
と液体圧バルブの作動位置の固定を解除して流体圧シリ
ンダを停止させる作業機位置制御装置に関する。
ショベル系建設機械ではバケットのレバー操作につい
てディテント機構を設けて、リフトコントロールレバー
ではバケット「上昇」位置に操作したときレバーをロッ
クできようにし、チルトコントロールレバーでは「チル
トバック」位置でロックできるようにしている。 そこで、バケットが所定高さとなるとキックアウト装
置で上記ロックを解除してリフトコントロールレバーを
「保持」位置に復帰させ、またバケットのチルト角が所
定角となるとポジショナ装置で上記ロックを解除してチ
ルトコントロールレバーを「保持」位置に復帰させてい
る。 従来、この種のキックアウト装置やポジショナ装置と
しては、機械式のものと電気式のものが知られている。 前者では、リフトシリンダまたはチルトシリンダの動
きを機械的に梃子運動やリンク機構を利用してリフトコ
ントロールレバーまたはチルトコントロールレバーと結
びロックを解除している。 また、後者では、リフトシリンダまたはチルトシリン
ダの動きに、これと連動する個所と連動せず変位しない
個所とが相互に近接する位置にそれぞれマグネットと、
該マグネットにより作動するスイッチを設けておき、こ
のスイッチの投入によりソレノイドを励磁してディテン
ト機構を解除しレバーを中立にする構成が知られてい
る。 このような、従来のキックアウト装置およびポジショ
ナ装置では、オペレータが運転席から降りて、前記リン
クの長さを調節したり、あるいはマグネットの取り付け
装置を代えなければバケットの設定位置を変えられず、
特に装着する作業機の変更や積込みトラックの変更のた
びに機械的調整を車外から行なわなければならなかっ
た。 また、バケットの位置制御はリフト及びチルトにつき
それぞれ１つの位置しか制御できなかった。
てディテント機構を設けて、リフトコントロールレバー
ではバケット「上昇」位置に操作したときレバーをロッ
クできようにし、チルトコントロールレバーでは「チル
トバック」位置でロックできるようにしている。 そこで、バケットが所定高さとなるとキックアウト装
置で上記ロックを解除してリフトコントロールレバーを
「保持」位置に復帰させ、またバケットのチルト角が所
定角となるとポジショナ装置で上記ロックを解除してチ
ルトコントロールレバーを「保持」位置に復帰させてい
る。 従来、この種のキックアウト装置やポジショナ装置と
しては、機械式のものと電気式のものが知られている。 前者では、リフトシリンダまたはチルトシリンダの動
きを機械的に梃子運動やリンク機構を利用してリフトコ
ントロールレバーまたはチルトコントロールレバーと結
びロックを解除している。 また、後者では、リフトシリンダまたはチルトシリン
ダの動きに、これと連動する個所と連動せず変位しない
個所とが相互に近接する位置にそれぞれマグネットと、
該マグネットにより作動するスイッチを設けておき、こ
のスイッチの投入によりソレノイドを励磁してディテン
ト機構を解除しレバーを中立にする構成が知られてい
る。 このような、従来のキックアウト装置およびポジショ
ナ装置では、オペレータが運転席から降りて、前記リン
クの長さを調節したり、あるいはマグネットの取り付け
装置を代えなければバケットの設定位置を変えられず、
特に装着する作業機の変更や積込みトラックの変更のた
びに機械的調整を車外から行なわなければならなかっ
た。 また、バケットの位置制御はリフト及びチルトにつき
それぞれ１つの位置しか制御できなかった。
この発明は上記事情に鑑みて創案されたもので、その
主たる課題は、運転席で作業機の停止位置（高さまたは
角度）を任意に設定できると共に、作業機を複数の位置
でも停止できるようにした建設機械の作業機位置制御装
置に関する。
主たる課題は、運転席で作業機の停止位置（高さまたは
角度）を任意に設定できると共に、作業機を複数の位置
でも停止できるようにした建設機械の作業機位置制御装
置に関する。
この発明は上記問題点を解決するために、 流体圧シリンダにより位置が制御されるバケット等の
作業機を備えた建設機械に、 （ａ）．上記作業機を枢着して起伏するリフトアームの
高さと、作業機のチルト角とを検出する位置センサとを
設ける、 （ｂ）．該位置センサで検出しあるいは値として入力さ
れた作業機の位置を設定値記憶用メモリに書き込ませる
ためのスイッチを設けた書込手段とを備える、 （ｃ）．前記センサから得られたリフトアームの高さ
と、作業機のチルト角と、これら得られたリフトアーム
の高さと作業機のチルト角から算出された作業機先端の
高さとが入力され、上記入力されたリフトアームの高さ
の検出値の変化および作業機のチルト角の検出値の変化
を基に作業機の所定の動きを判定する判定手段を設け、
作業機が所定の動きを行っていると判定されると共に、
上記得られたリフトアームの高さ、作業機のチルト角ま
たは作業機先端の高さが設定値となった場合に制御信号
を出力するコントローラを設ける、 （ｄ）．上記流体圧シリンダを制御する流体圧バルブを
多段に切換え操作すると共に中立位置に自動復帰するコ
ントロールレバーを設ける、 （ｅ）．該コントロールレバーを所定のロック位置で拘
束するディテント装置を設ける、 （ｆ）．上記コントローラから出力された制御信号で上
記コントロールレバーのロックを解除するロック解除手
段を設ける、 という技術的手段を講じている。
作業機を備えた建設機械に、 （ａ）．上記作業機を枢着して起伏するリフトアームの
高さと、作業機のチルト角とを検出する位置センサとを
設ける、 （ｂ）．該位置センサで検出しあるいは値として入力さ
れた作業機の位置を設定値記憶用メモリに書き込ませる
ためのスイッチを設けた書込手段とを備える、 （ｃ）．前記センサから得られたリフトアームの高さ
と、作業機のチルト角と、これら得られたリフトアーム
の高さと作業機のチルト角から算出された作業機先端の
高さとが入力され、上記入力されたリフトアームの高さ
の検出値の変化および作業機のチルト角の検出値の変化
を基に作業機の所定の動きを判定する判定手段を設け、
作業機が所定の動きを行っていると判定されると共に、
上記得られたリフトアームの高さ、作業機のチルト角ま
たは作業機先端の高さが設定値となった場合に制御信号
を出力するコントローラを設ける、 （ｄ）．上記流体圧シリンダを制御する流体圧バルブを
多段に切換え操作すると共に中立位置に自動復帰するコ
ントロールレバーを設ける、 （ｅ）．該コントロールレバーを所定のロック位置で拘
束するディテント装置を設ける、 （ｆ）．上記コントローラから出力された制御信号で上
記コントロールレバーのロックを解除するロック解除手
段を設ける、 という技術的手段を講じている。
位置センサは作業機の位置（リフトアームの高さとバ
ケット等の作業機のチルト角度）を検出する。 そこでコントロールレバーの手動操作で作業機を所定
の位置にセットすると位置センサはその位置を検出する
ので、書込手段のスイッチを投入して上記位置を設定値
として設定値記憶用のメモリに書き込み、あるいは数値
で入力して記憶させておく。 作業時にコントロールは、前記センサから得られたリ
フトアームの高さと、作業機のチルト角と、これら得ら
れたリフトアームの高さと作業機のチルト角とから算出
された作業機先端の高さとが入力され、上記入力された
リフトアームの高さの検出値の変化および作業機のチル
ト角の検出値の変化を基に作業機の所定の動きを判定す
る判定手段を設け、作業機が所定の動きを行っていると
判定されると共に、上記得られたリフトアームの高さ、
作業機のチルト角または作業機先端の高さが設定値とな
った場合に制御信号を出力する。 ここでディテント手段は、流体圧シリンダを伸張また
は短縮させる個所で流体圧バルブの流体制御位置をロッ
クしているので、上記コントローラから出力された制御
信号で流体圧バルブの上記ロックを解除する。 すると流体圧バルブは流体圧シリンダを保持させる位
置に自動復帰するので、流体圧シリンダは停止し、作業
機を定位置で停止させることができる。
ケット等の作業機のチルト角度）を検出する。 そこでコントロールレバーの手動操作で作業機を所定
の位置にセットすると位置センサはその位置を検出する
ので、書込手段のスイッチを投入して上記位置を設定値
として設定値記憶用のメモリに書き込み、あるいは数値
で入力して記憶させておく。 作業時にコントロールは、前記センサから得られたリ
フトアームの高さと、作業機のチルト角と、これら得ら
れたリフトアームの高さと作業機のチルト角とから算出
された作業機先端の高さとが入力され、上記入力された
リフトアームの高さの検出値の変化および作業機のチル
ト角の検出値の変化を基に作業機の所定の動きを判定す
る判定手段を設け、作業機が所定の動きを行っていると
判定されると共に、上記得られたリフトアームの高さ、
作業機のチルト角または作業機先端の高さが設定値とな
った場合に制御信号を出力する。 ここでディテント手段は、流体圧シリンダを伸張また
は短縮させる個所で流体圧バルブの流体制御位置をロッ
クしているので、上記コントローラから出力された制御
信号で流体圧バルブの上記ロックを解除する。 すると流体圧バルブは流体圧シリンダを保持させる位
置に自動復帰するので、流体圧シリンダは停止し、作業
機を定位置で停止させることができる。
以下にこの発明の建設機械の作業機位置制御装置をホ
イールタイプローダに用いた場合の好適実施例につき図
面を参照しつつ説明する。 このホイールタイプローダ１は、第１図及び第２図に
示す如く、車輛２の前端のフレーム2Aにリフトシリンダ
４で起伏するリフトアーム３を枢着しており、このリフ
トアーム３の先端には作業機としてのバケット５が枢着
されている。 そして上記リフトアーム３とバケット５との間にはチ
ルトシリンダ６で作動するチルトリンクレバー７とロッ
ド８が枢着されており、上記バケット５を傾動可能とし
た公知構成からなっている。 上記シフトシリンダ４及びチルトシリンダ６は、油圧
ポンプとの間に介設された操作バルブ（図示例ではリフ
ト用の操作バルブ4Aがバケット５を「浮き」「下げ」
「保持」「上げ」の４位置に切換可能となっており、チ
ルト用の操作バルブ6Aがバケット５を「（チルト）戻
し」「保持」「ダンプ」の３位置に切換可能なとなって
いる）により制御されている。 この各操作バルブ4A、6Aにはそれぞれ手動入力用のリ
フトコントロールレバー14及びチルトコントロールレバ
ー16が設けられており、それぞれ付勢手段で中立（「保
持」）位置に自動復帰するように付勢されている。 また、リフトコントロールレバー14及びチルトコント
ロールレバー16にはそれぞれディテント装置20、30が設
けられており、本実施例では、リフトコントロールレバ
ー14では「浮き」位置及び「上げ」位置でロックされ、
チルトコントロールレバー16では「戻し（チルトバッ
ク）」位置でロックされる構成となっている。 このディテント装置20、30は、上記リフトコントロー
ルレバー14及びチルトコントロールレバー16とそれぞれ
連動するカム面21、31を有している。 このカム面21、31には所定のロック位置に切欠からな
る係合溝が形成される。 即ち、前述の如く本実施例では、第３図に示す如くリ
フトコントロールレバー14の「浮き」及び「上げ」位置
に対応して上記カム面21の両端側に係合溝22、23が形成
される。 またチルトコントロールレバー16の場合は本実施例で
は「戻し」位置に対応してカム面31の前端側に１つの係
合溝32が形成されているが、更に「ダンプ」位置に対応
してカム面31の後端側に係合溝33を設けることもでき
る。 一方、上記カム面21、31の近傍には、中央の屈曲部に
回動支点を設けたＬ型レバー24、34を配し、そのカム面
寄りの片に上記カム面21、31と衝合するカムローラ25、
35が枢着されている。 また他方の片の先端には拡張された引張りスプリング
26、36の一端を掛止めて、上記カムローラ25、35が常時
カム面21、31と衝合するようバネ力で押圧している。 上記構成からなっているので、各コントロールレバー
14、16がそれぞれのロック位置に動かされると、カムロ
ーラ25、35がカム面21、31を転動し対応するロック位置
でカムローラ25、35が係合溝22、23または32に嵌まり込
み、各コントロールレバー14、16がロックされる。 また、オペレータがロック状態のコントロールレバー
14、16に中立方向の一定以上の力を加えると、上記カム
ローラと係合溝との係合が外れてロック位置でのロック
が解除され、コントロールレバーは前記付勢手段により
「保持」位置に自動復帰する。 次に、上記Ｌ型レバー24、34には、カムローラ取付側
の片には、電磁ソレノイド10、11で作動するロック位置
解除用レバー27、37の先端が枢着されており、電磁ソレ
ノイドが励磁されていない時はＬ型レバー24、34の回動
と連動して上下に摺動自在な構成となっており、電磁ソ
レノイドが励磁されるとＬ型レバー24、34のカムローラ
25、35を引張りスプリング26、36の付勢力に抗してカム
面21、31から離れる方向にＬ型レバー24、34を回動させ
る。 これによって、Ｌ型レバー24、34のカムローラ25、35
は係合溝22、23または32から外れてロックを解除するの
で、コントロールレバーは付勢手段によって「保持」位
置に自動復帰する。 次に、この実施例においてはバケット５の高さおよび
角度を検出するために位置センサとしてリフトセンサS1
とチルトセンサS2とが設けられている。 即ち、リフトセンサS1は、第４図及び第５図に示す如
くシフトシリンダ４の支持ピンP2と同軸線上に取り付け
られて、該支持ピンP2を中心とする回転角を検出するポ
テションメータからなっている。 即ち、リフトセンサS1は、支持ピンP2を跨いで固着さ
れたドーナツ状のセンサ取付プレート41にセンサ本体42
を内蔵し、またその外側を覆うと共に保持する保護プレ
ート43を固着している。 そしてセンサ本体42の中心位置からセンサレバー44が
水平に延出し、リンケージ45を介してリフトシリンダ４
のオイル管の連結部から延出するブラケット46に長さ調
節可能に取り付けられている。 また上記センサーレバー44の外方をセンサーレバー保
護プレート47で覆っている。 これにより、リンケージ45によりリフトシリンダ４の
動きを効率よく検出することができると共に、保護構造
を用いて上記センサの損傷を防止している。 またチルトセンサS2は、第６図及び第７図に示す如く
上記リフトセンサS1と同様の構成からなっており、チル
トリンクレバー７の回転角度を検出している。 このチルトセンサS2は、バケット５の近傍に設けられ
ているので、前記センサレバー保護プレート47の外側に
更にリンケージ保護カバー48が設けられてリンケージ45
の先端がチルトリンクレバー７に固設されたブラケット
49に枢着されている。 なお、リフトセンサS1と同一の構成には同一の符号を
付してその説明を省略する。 そして上記リフトセンサS1によりリフトシリンダ４の
回転角度（リフトアーム３先端でバケット５を枢着して
いるヒンジピンP1の位置、リフトアーム高さ）が検出さ
れ、またチルトセンサS2によりチルトリンクレバー７の
回転角（バケット５のチルト角）がそれぞれ検出され
る。 このリフトセンサS1及びチルトセンサS2から検出され
た信号は作業機位置コントローラ50に出力される。 作業機位置コントローラ50は、制御部51と、ソレノイ
ドドライバ52と、ROMからなるメモリ53と、電源回路54
とを設けた構成からなっている（第１図参照）。 そして制御部51は、CPUとパラレルI/Oとメモリ（RA
M、EEPROMなど）とA/Dコンバータ等とを備えたワンチッ
プマイクロコンピュータからなっている。 また、制御部51の出力側には、ソレノイドドライバ52
を介してリフトコントロールレバー14及びチルトコント
ロールレバー16にそれぞれ設けられた前記ロック解除用
の電磁ソレノイド10〜12が接続されている。 上記ソレノイドドライバ52は、前記電磁ソレノイド10
〜12を駆動するためのドライバで、電磁ソレノイド10〜
12に短絡等の異常が起こった際に、作業機位置コントロ
ーラ50に異常信号を出力することができる構成となって
いる。 また電源回路54は、車輛バッテリ18の電圧を安定化
し、ワンチップマイクロコンピュータ51等のIC類が稼働
できる電圧に変換する。 そしてROM53には、後述のフローチャートで説明する
作業機位置制御プログラムが記憶されている。 この作業機位置コントローラ50の入力側には前記リフ
トセンサS1とチルトセンサS2が接続されている。 本実施例では前述の如く、ポテンショメータを用いた
が、エンコーダやレゾルバその他のセンサを用いること
ができる。 また作業機位置コントローラ50の出力側には、前記ソ
レノイドドライバ52を介してリフトキックアウト用の電
磁ソレノイド10、チルトポジショナ用の電磁ソレノイド
11と、予備用の電磁ソレノイド12がそれぞれ接続されて
いる。 この予備用の電磁ソレノイド12はコントロールレバー
14、16等のロック解除用の電磁ソレノイドが３個以上あ
る時、及び停止時のショック緩和のためのソレノイドバ
ルブの駆動に使用される。 また作業機位置コントローラ50には外部表示手段とし
て表示装置60を有し、外部入力手段として書込用スイッ
チ70を備えている。 ここで表示装置60は、LCDからなるディスプレー61
と、これを制御するLCDコントローラドライバ62と、バ
ックライト63とを有する公知の外部表示装置からなって
おり、前記リフトセンサS1及びチルトセンサS2で検出さ
れたリフトアーム３の高さ及びバケットのチルト角がリ
アルタイムで表示される。 次に、書込用スイッチ70には各種の機能が設けられて
おりその数は特に限定されないので、１つのスイッチに
１つの機能を持たせ、或は複数の機能を持たせてもよ
い。 該書込用スイッチ70は、まず作業機位置コントローラ
50の不揮発性メモリ51Aに記録する設定値の種類を決定
する。 本実施例では、設定値の種類は、 リフトアーム３の上限の高さである上位キックアウト
位置、 リフトアーム３の下限の高さである下位キックアウト
位置 バケット５の所定チルト角であるチルトポジショナ位
置、 の３種類があるので、これから書き込むデータ種類を決
定する。 次に、この書込用スイッチ70は、上記選択された位置
の具体的な設定値を上記不揮発性メモリ51Aに書き込む
ために使用される。 即ち、オペレータによるマニュアル操作でリフトアー
ム３の高さまたはチルト角を設定位置に動かすと上記リ
フトセンサS1またはチルトセンサS2によりその位置デー
タが表示装置に表示されるので、これをモニタしながら
このスイッチ70を投入することにより上記種別と共に設
定値を不揮発性メモリ51Aに書き込むことができる。 次に、このスイッチ70は、リフトアーム３の高さまた
はチルト角度を数値として入力するために使用される。 これにより実際のセンサ検出値が関係なく設定値を不
揮発性メモリ51Aに記憶させることができる。 この数値として入力された設定値は、前記実際のセン
サ検出値に基づく設定値と共に記憶されており、該スイ
ッチ70の投入によって順次、記憶された設定値が呼び出
されるので、作業内容に応じて基準となる設定値をワン
タッチで変更することができる。 また図中54は電源回路であり、車輛バッテリ18の電圧
を安定化し、ワンチップマイクロコンピュータ51等のIC
類が稼働できる電圧に変換する。 その他、19はディスコネクトスイッチ、13はメインス
イッチ、15はライトスイッチである。 次に、この作業機位置制御の手順を第８図に示すフロ
ーチャートを基に説明する。 まず、メインスイッチ13の投入により作業機位置コン
トローラ50が始動し、ROM53内に記憶されたプログラム
が立ち上がる。 そして、ステップ１で入出力位置の初期化と各種のパ
ラメータがセットされる。 次いで、オペレータは前述の如くスイッチ70を投入し
て上位、下位キックアウト位置、ポジショナ位置を設定
する。 ステップ１の２でこのようなマニュアルによるスイッ
チ入力があるか否かを判定し、ステップ２でキー入力
（スイッチ入力）がある時、それぞれの処理を行なう。 例えば、キックアウト、ポジショナの表示切替、
上位キックアウト、下位キックアウト、ポジショナの切
替、上位及び下位キックアウト位置、ポジショナ位置
のプリセット、各種係数のプリセットである。 次ぎにステップ２の２でテストモードが有効か否か判
定し、有効の場合にはステップ３で作業機位置コントロ
ーラ50のハードウエア及び周辺機器（例えば位置センサ
やソレノイドドライバ52）のチェックをテストモード処
理として行なう。 そして異常がないとステップ４に進む。 また前記ステップ１の２でNOの場合にはステップ４に
ジャンプする。 ステップ４では、リフトセンサS1から検出された検出
値をもとにリフトアーム３先端のバケットヒンジピンP1
の高さＰを演算する。 この際に必要に応じてセンサからの値を補正する。） そしてステップ５で上記リフトセンサS1から入力した
検出値の変化から、バケット５が上昇しているか否かの
を判断する。 バケット５が上昇している場合にはスイッチ６で、検
出された高さＰが予め設定された低位置でのキックアウ
ト高さ（下位キックアウト位置）Pmin以上に高いか否か
判定する。 前記高さＰが高い場合にはステップ７でグランドスト
ップ用フラグをOFFにして、リフトコントロール用の電
磁ソレノイドを信号入力待の状態にしてステップ８へ進
む。 またステップ６でのNOの場合には、そのままステップ
８へ進み、高位置でのキックアウト高さ（上位キックア
ウト位置）Pmaxを有効にするか否か判定し、有効の場合
にはステップ９で現在のバケットヒンジピンP1の高さＰ
が上位キックアウトの高さPmaxより高いか否かを判定す
る。 高い（YES）の場合には、ステップ10で、作業機位置
コントローラ50からソレノイドドライバ52を介してリフ
トキックアウト用電磁ソレノイドにON信号を送り、ロッ
ク解除用レバー27を退動させて、「上昇」位置で拘束さ
れているリフトコントロールレバー14のロックを解除す
る。 また前記ステップ９でバケットヒンジピンP1の高さＰ
が未だ上記キックアウトの高さPmaxに達していない場合
には、ステップ11で上記キックアウト用電磁ソレノイド
の通電をOFFにして解除用レバー27の動きをフリー（摺
動自在）にしておく。 次ぎに、ステップ12でチルトセンサS2からの検出値を
基にチルトシリンダ６の長さＬを演算する。 そしてステップ13で、チルトポジショナを有効とする
か否か判定し、有効の場合にはステップ14に進み、現在
のチルトシリンダ６の長さＬが、予め設定されるチルト
シリンダ６の長さＬSETより長いか否か判定する。 そして、Ｌ≧ＬSETの場合に、ステップ15に進む。 また前記ステップ13でチルトポジショナが有効としな
い場合にもステップ15に進む。 ステップ15では、作業機位置コントローラ50から制御
信号を出力してチルトポジショナ用の電磁ソレノイドを
励磁し、チルトコントロールレバー16のロックを解除
し、保持位置としてステップ１の２に戻る。 次に前記ステップ13でYESの場合に、ステップ14でチ
ルトシリンダ６の長さＬが設定値ＬSETを超えない場合
には更に、ステップ14の２でチルトシリンダ６の長さＬ
が設定値ＬSETより所定の許容値（実施例では50mm）を
差し引いた値より以上長いか否かが判定される。 短い場合はステップ１の２に戻り、YESの場合に更に
ステップ14の３に進んでバケット５はダンプ方向か否か
が判定され、ダンプ方向の場合にはステップ16でチルト
ポジショナ用ソレノイドをOFFにする。これにより解除
用レバー27はフリーとなってロック待機状態となる。 そしてステップ１の２に戻る。 次に、ステップ５でバケットヒンジピンP1の高さＰが
上昇中ではないと判定された場合に、ステップ17でバケ
ット５は下降中か否かが判定される。 そしてNOの場合にはリフトアーム３は停止していると
みなして解除用レバー27をフリーとするようステップ11
にジャンプする。 またバケット５が下降中の場合には、ステップ17の２
でグランドストップフラグがOFFか否か判定する。 NOの場合はステップ11にジャンプし、YESの場合には
次のステップ18に進む。 ステップ18では、セーフティグランドストップ（リフ
トアーム３下降時にバケット５の先端が地上に達する直
前にリフトアーム３を停止する）を有効にするか否かを
判定する。 YESの場合には、ステップ19で、リフトアーム高さと
バケット引起し角よりバケット先端の高さＱを演算す
る。 次いで、ステップ20で算出されたバケット先端の高さ
Ｑが所定の許容範囲（本実施例では０〜100mm）内に入
っているか否か判定する。 許容範囲内の場合には後述のステップ22の２にジャン
プする。 許容範囲を超えている（NO）の場合には、ステップ21
でバケットヒンジピンP1の高さＰが下位キックアウトの
高さPminの許容範囲（本実施例では±50mm）であるか否
かを判定し、その範囲内である場合にはステップ21の２
でグランドストップフラグをONにする。 そしてステップ22で、リフトアーム３下降時において
下位リフトアームキックアウトが有効か否か判定し、有
効の時、ステップ22の２でキックアウト用電磁ソレノイ
ドを解除可能な短時間（実施例では0.5秒間）ONとして
リフトコントロールレバー14のロックを解除し、ステッ
プ11にジャンプする。 また、下位キックアウトが有効でない時にはステップ
11にジャンプする。 これにより、下位キックアウトの設定位置に関係な
く、バケットの最下端部が地面衝突直前に停止させるこ
とができる。 また、下位キックアウト用ディテントは浮きディテン
トと兼用とし浮き作業が必要な場合は下位キックアウト
をキャンセルすれば従来と同様に使用できる。 また下位キックアウトを有効とした場合でもバケット
の下位リフトキックアウトの停止位置から更にリフトコ
ントロールレバーを動かせば浮き位置にロックすること
ができる。 なお、上記各実施例においては、バケットの制御につ
いて説明したが、本発明の対象となる作業機は油圧その
他の流体圧シリンダで駆動されるものであればよくブレ
ード、フォーク等その種類を問わない。 また、作業機の位置制御は、作業機の少なくとも１つ
の位置要素を制御するものであればよく、その種類も実
施例のリフト高さ、チルト角、等に限定されず、例えば
油圧式エクスカベータのフロントアタッチメントの各油
圧シリンダを制御するものであってもよい。 更に、本実施例ではロック解除手段としては電磁ソレ
ノイドでロック解除レバーを牽引する構成を例示した
が、その他の電気制御式のアクチュエータを用いること
ができる。 またディテント装置としては、油圧バルブのスプール
を直接にロックする構成等であってもよい。 次に、この発明では上記構成において、バケット５を
保持するリフトシリンダ４に液圧センサ（図示せず）を
内蔵し、該バケット５が所定の高さになった時のリフト
シリンダ４内の油圧値を検出して、前記コントローラ50
で検出値をもとに、バケット５の積載重量を測定する構
成を付加してもよい。 この計測された積載重量は、稼働データ記録用のメモ
リに書き込まれて記録されると共に、前記表示装置60で
表示することにより作業量を明確に把握することができ
て好ましい。
イールタイプローダに用いた場合の好適実施例につき図
面を参照しつつ説明する。 このホイールタイプローダ１は、第１図及び第２図に
示す如く、車輛２の前端のフレーム2Aにリフトシリンダ
４で起伏するリフトアーム３を枢着しており、このリフ
トアーム３の先端には作業機としてのバケット５が枢着
されている。 そして上記リフトアーム３とバケット５との間にはチ
ルトシリンダ６で作動するチルトリンクレバー７とロッ
ド８が枢着されており、上記バケット５を傾動可能とし
た公知構成からなっている。 上記シフトシリンダ４及びチルトシリンダ６は、油圧
ポンプとの間に介設された操作バルブ（図示例ではリフ
ト用の操作バルブ4Aがバケット５を「浮き」「下げ」
「保持」「上げ」の４位置に切換可能となっており、チ
ルト用の操作バルブ6Aがバケット５を「（チルト）戻
し」「保持」「ダンプ」の３位置に切換可能なとなって
いる）により制御されている。 この各操作バルブ4A、6Aにはそれぞれ手動入力用のリ
フトコントロールレバー14及びチルトコントロールレバ
ー16が設けられており、それぞれ付勢手段で中立（「保
持」）位置に自動復帰するように付勢されている。 また、リフトコントロールレバー14及びチルトコント
ロールレバー16にはそれぞれディテント装置20、30が設
けられており、本実施例では、リフトコントロールレバ
ー14では「浮き」位置及び「上げ」位置でロックされ、
チルトコントロールレバー16では「戻し（チルトバッ
ク）」位置でロックされる構成となっている。 このディテント装置20、30は、上記リフトコントロー
ルレバー14及びチルトコントロールレバー16とそれぞれ
連動するカム面21、31を有している。 このカム面21、31には所定のロック位置に切欠からな
る係合溝が形成される。 即ち、前述の如く本実施例では、第３図に示す如くリ
フトコントロールレバー14の「浮き」及び「上げ」位置
に対応して上記カム面21の両端側に係合溝22、23が形成
される。 またチルトコントロールレバー16の場合は本実施例で
は「戻し」位置に対応してカム面31の前端側に１つの係
合溝32が形成されているが、更に「ダンプ」位置に対応
してカム面31の後端側に係合溝33を設けることもでき
る。 一方、上記カム面21、31の近傍には、中央の屈曲部に
回動支点を設けたＬ型レバー24、34を配し、そのカム面
寄りの片に上記カム面21、31と衝合するカムローラ25、
35が枢着されている。 また他方の片の先端には拡張された引張りスプリング
26、36の一端を掛止めて、上記カムローラ25、35が常時
カム面21、31と衝合するようバネ力で押圧している。 上記構成からなっているので、各コントロールレバー
14、16がそれぞれのロック位置に動かされると、カムロ
ーラ25、35がカム面21、31を転動し対応するロック位置
でカムローラ25、35が係合溝22、23または32に嵌まり込
み、各コントロールレバー14、16がロックされる。 また、オペレータがロック状態のコントロールレバー
14、16に中立方向の一定以上の力を加えると、上記カム
ローラと係合溝との係合が外れてロック位置でのロック
が解除され、コントロールレバーは前記付勢手段により
「保持」位置に自動復帰する。 次に、上記Ｌ型レバー24、34には、カムローラ取付側
の片には、電磁ソレノイド10、11で作動するロック位置
解除用レバー27、37の先端が枢着されており、電磁ソレ
ノイドが励磁されていない時はＬ型レバー24、34の回動
と連動して上下に摺動自在な構成となっており、電磁ソ
レノイドが励磁されるとＬ型レバー24、34のカムローラ
25、35を引張りスプリング26、36の付勢力に抗してカム
面21、31から離れる方向にＬ型レバー24、34を回動させ
る。 これによって、Ｌ型レバー24、34のカムローラ25、35
は係合溝22、23または32から外れてロックを解除するの
で、コントロールレバーは付勢手段によって「保持」位
置に自動復帰する。 次に、この実施例においてはバケット５の高さおよび
角度を検出するために位置センサとしてリフトセンサS1
とチルトセンサS2とが設けられている。 即ち、リフトセンサS1は、第４図及び第５図に示す如
くシフトシリンダ４の支持ピンP2と同軸線上に取り付け
られて、該支持ピンP2を中心とする回転角を検出するポ
テションメータからなっている。 即ち、リフトセンサS1は、支持ピンP2を跨いで固着さ
れたドーナツ状のセンサ取付プレート41にセンサ本体42
を内蔵し、またその外側を覆うと共に保持する保護プレ
ート43を固着している。 そしてセンサ本体42の中心位置からセンサレバー44が
水平に延出し、リンケージ45を介してリフトシリンダ４
のオイル管の連結部から延出するブラケット46に長さ調
節可能に取り付けられている。 また上記センサーレバー44の外方をセンサーレバー保
護プレート47で覆っている。 これにより、リンケージ45によりリフトシリンダ４の
動きを効率よく検出することができると共に、保護構造
を用いて上記センサの損傷を防止している。 またチルトセンサS2は、第６図及び第７図に示す如く
上記リフトセンサS1と同様の構成からなっており、チル
トリンクレバー７の回転角度を検出している。 このチルトセンサS2は、バケット５の近傍に設けられ
ているので、前記センサレバー保護プレート47の外側に
更にリンケージ保護カバー48が設けられてリンケージ45
の先端がチルトリンクレバー７に固設されたブラケット
49に枢着されている。 なお、リフトセンサS1と同一の構成には同一の符号を
付してその説明を省略する。 そして上記リフトセンサS1によりリフトシリンダ４の
回転角度（リフトアーム３先端でバケット５を枢着して
いるヒンジピンP1の位置、リフトアーム高さ）が検出さ
れ、またチルトセンサS2によりチルトリンクレバー７の
回転角（バケット５のチルト角）がそれぞれ検出され
る。 このリフトセンサS1及びチルトセンサS2から検出され
た信号は作業機位置コントローラ50に出力される。 作業機位置コントローラ50は、制御部51と、ソレノイ
ドドライバ52と、ROMからなるメモリ53と、電源回路54
とを設けた構成からなっている（第１図参照）。 そして制御部51は、CPUとパラレルI/Oとメモリ（RA
M、EEPROMなど）とA/Dコンバータ等とを備えたワンチッ
プマイクロコンピュータからなっている。 また、制御部51の出力側には、ソレノイドドライバ52
を介してリフトコントロールレバー14及びチルトコント
ロールレバー16にそれぞれ設けられた前記ロック解除用
の電磁ソレノイド10〜12が接続されている。 上記ソレノイドドライバ52は、前記電磁ソレノイド10
〜12を駆動するためのドライバで、電磁ソレノイド10〜
12に短絡等の異常が起こった際に、作業機位置コントロ
ーラ50に異常信号を出力することができる構成となって
いる。 また電源回路54は、車輛バッテリ18の電圧を安定化
し、ワンチップマイクロコンピュータ51等のIC類が稼働
できる電圧に変換する。 そしてROM53には、後述のフローチャートで説明する
作業機位置制御プログラムが記憶されている。 この作業機位置コントローラ50の入力側には前記リフ
トセンサS1とチルトセンサS2が接続されている。 本実施例では前述の如く、ポテンショメータを用いた
が、エンコーダやレゾルバその他のセンサを用いること
ができる。 また作業機位置コントローラ50の出力側には、前記ソ
レノイドドライバ52を介してリフトキックアウト用の電
磁ソレノイド10、チルトポジショナ用の電磁ソレノイド
11と、予備用の電磁ソレノイド12がそれぞれ接続されて
いる。 この予備用の電磁ソレノイド12はコントロールレバー
14、16等のロック解除用の電磁ソレノイドが３個以上あ
る時、及び停止時のショック緩和のためのソレノイドバ
ルブの駆動に使用される。 また作業機位置コントローラ50には外部表示手段とし
て表示装置60を有し、外部入力手段として書込用スイッ
チ70を備えている。 ここで表示装置60は、LCDからなるディスプレー61
と、これを制御するLCDコントローラドライバ62と、バ
ックライト63とを有する公知の外部表示装置からなって
おり、前記リフトセンサS1及びチルトセンサS2で検出さ
れたリフトアーム３の高さ及びバケットのチルト角がリ
アルタイムで表示される。 次に、書込用スイッチ70には各種の機能が設けられて
おりその数は特に限定されないので、１つのスイッチに
１つの機能を持たせ、或は複数の機能を持たせてもよ
い。 該書込用スイッチ70は、まず作業機位置コントローラ
50の不揮発性メモリ51Aに記録する設定値の種類を決定
する。 本実施例では、設定値の種類は、 リフトアーム３の上限の高さである上位キックアウト
位置、 リフトアーム３の下限の高さである下位キックアウト
位置 バケット５の所定チルト角であるチルトポジショナ位
置、 の３種類があるので、これから書き込むデータ種類を決
定する。 次に、この書込用スイッチ70は、上記選択された位置
の具体的な設定値を上記不揮発性メモリ51Aに書き込む
ために使用される。 即ち、オペレータによるマニュアル操作でリフトアー
ム３の高さまたはチルト角を設定位置に動かすと上記リ
フトセンサS1またはチルトセンサS2によりその位置デー
タが表示装置に表示されるので、これをモニタしながら
このスイッチ70を投入することにより上記種別と共に設
定値を不揮発性メモリ51Aに書き込むことができる。 次に、このスイッチ70は、リフトアーム３の高さまた
はチルト角度を数値として入力するために使用される。 これにより実際のセンサ検出値が関係なく設定値を不
揮発性メモリ51Aに記憶させることができる。 この数値として入力された設定値は、前記実際のセン
サ検出値に基づく設定値と共に記憶されており、該スイ
ッチ70の投入によって順次、記憶された設定値が呼び出
されるので、作業内容に応じて基準となる設定値をワン
タッチで変更することができる。 また図中54は電源回路であり、車輛バッテリ18の電圧
を安定化し、ワンチップマイクロコンピュータ51等のIC
類が稼働できる電圧に変換する。 その他、19はディスコネクトスイッチ、13はメインス
イッチ、15はライトスイッチである。 次に、この作業機位置制御の手順を第８図に示すフロ
ーチャートを基に説明する。 まず、メインスイッチ13の投入により作業機位置コン
トローラ50が始動し、ROM53内に記憶されたプログラム
が立ち上がる。 そして、ステップ１で入出力位置の初期化と各種のパ
ラメータがセットされる。 次いで、オペレータは前述の如くスイッチ70を投入し
て上位、下位キックアウト位置、ポジショナ位置を設定
する。 ステップ１の２でこのようなマニュアルによるスイッ
チ入力があるか否かを判定し、ステップ２でキー入力
（スイッチ入力）がある時、それぞれの処理を行なう。 例えば、キックアウト、ポジショナの表示切替、
上位キックアウト、下位キックアウト、ポジショナの切
替、上位及び下位キックアウト位置、ポジショナ位置
のプリセット、各種係数のプリセットである。 次ぎにステップ２の２でテストモードが有効か否か判
定し、有効の場合にはステップ３で作業機位置コントロ
ーラ50のハードウエア及び周辺機器（例えば位置センサ
やソレノイドドライバ52）のチェックをテストモード処
理として行なう。 そして異常がないとステップ４に進む。 また前記ステップ１の２でNOの場合にはステップ４に
ジャンプする。 ステップ４では、リフトセンサS1から検出された検出
値をもとにリフトアーム３先端のバケットヒンジピンP1
の高さＰを演算する。 この際に必要に応じてセンサからの値を補正する。） そしてステップ５で上記リフトセンサS1から入力した
検出値の変化から、バケット５が上昇しているか否かの
を判断する。 バケット５が上昇している場合にはスイッチ６で、検
出された高さＰが予め設定された低位置でのキックアウ
ト高さ（下位キックアウト位置）Pmin以上に高いか否か
判定する。 前記高さＰが高い場合にはステップ７でグランドスト
ップ用フラグをOFFにして、リフトコントロール用の電
磁ソレノイドを信号入力待の状態にしてステップ８へ進
む。 またステップ６でのNOの場合には、そのままステップ
８へ進み、高位置でのキックアウト高さ（上位キックア
ウト位置）Pmaxを有効にするか否か判定し、有効の場合
にはステップ９で現在のバケットヒンジピンP1の高さＰ
が上位キックアウトの高さPmaxより高いか否かを判定す
る。 高い（YES）の場合には、ステップ10で、作業機位置
コントローラ50からソレノイドドライバ52を介してリフ
トキックアウト用電磁ソレノイドにON信号を送り、ロッ
ク解除用レバー27を退動させて、「上昇」位置で拘束さ
れているリフトコントロールレバー14のロックを解除す
る。 また前記ステップ９でバケットヒンジピンP1の高さＰ
が未だ上記キックアウトの高さPmaxに達していない場合
には、ステップ11で上記キックアウト用電磁ソレノイド
の通電をOFFにして解除用レバー27の動きをフリー（摺
動自在）にしておく。 次ぎに、ステップ12でチルトセンサS2からの検出値を
基にチルトシリンダ６の長さＬを演算する。 そしてステップ13で、チルトポジショナを有効とする
か否か判定し、有効の場合にはステップ14に進み、現在
のチルトシリンダ６の長さＬが、予め設定されるチルト
シリンダ６の長さＬSETより長いか否か判定する。 そして、Ｌ≧ＬSETの場合に、ステップ15に進む。 また前記ステップ13でチルトポジショナが有効としな
い場合にもステップ15に進む。 ステップ15では、作業機位置コントローラ50から制御
信号を出力してチルトポジショナ用の電磁ソレノイドを
励磁し、チルトコントロールレバー16のロックを解除
し、保持位置としてステップ１の２に戻る。 次に前記ステップ13でYESの場合に、ステップ14でチ
ルトシリンダ６の長さＬが設定値ＬSETを超えない場合
には更に、ステップ14の２でチルトシリンダ６の長さＬ
が設定値ＬSETより所定の許容値（実施例では50mm）を
差し引いた値より以上長いか否かが判定される。 短い場合はステップ１の２に戻り、YESの場合に更に
ステップ14の３に進んでバケット５はダンプ方向か否か
が判定され、ダンプ方向の場合にはステップ16でチルト
ポジショナ用ソレノイドをOFFにする。これにより解除
用レバー27はフリーとなってロック待機状態となる。 そしてステップ１の２に戻る。 次に、ステップ５でバケットヒンジピンP1の高さＰが
上昇中ではないと判定された場合に、ステップ17でバケ
ット５は下降中か否かが判定される。 そしてNOの場合にはリフトアーム３は停止していると
みなして解除用レバー27をフリーとするようステップ11
にジャンプする。 またバケット５が下降中の場合には、ステップ17の２
でグランドストップフラグがOFFか否か判定する。 NOの場合はステップ11にジャンプし、YESの場合には
次のステップ18に進む。 ステップ18では、セーフティグランドストップ（リフ
トアーム３下降時にバケット５の先端が地上に達する直
前にリフトアーム３を停止する）を有効にするか否かを
判定する。 YESの場合には、ステップ19で、リフトアーム高さと
バケット引起し角よりバケット先端の高さＱを演算す
る。 次いで、ステップ20で算出されたバケット先端の高さ
Ｑが所定の許容範囲（本実施例では０〜100mm）内に入
っているか否か判定する。 許容範囲内の場合には後述のステップ22の２にジャン
プする。 許容範囲を超えている（NO）の場合には、ステップ21
でバケットヒンジピンP1の高さＰが下位キックアウトの
高さPminの許容範囲（本実施例では±50mm）であるか否
かを判定し、その範囲内である場合にはステップ21の２
でグランドストップフラグをONにする。 そしてステップ22で、リフトアーム３下降時において
下位リフトアームキックアウトが有効か否か判定し、有
効の時、ステップ22の２でキックアウト用電磁ソレノイ
ドを解除可能な短時間（実施例では0.5秒間）ONとして
リフトコントロールレバー14のロックを解除し、ステッ
プ11にジャンプする。 また、下位キックアウトが有効でない時にはステップ
11にジャンプする。 これにより、下位キックアウトの設定位置に関係な
く、バケットの最下端部が地面衝突直前に停止させるこ
とができる。 また、下位キックアウト用ディテントは浮きディテン
トと兼用とし浮き作業が必要な場合は下位キックアウト
をキャンセルすれば従来と同様に使用できる。 また下位キックアウトを有効とした場合でもバケット
の下位リフトキックアウトの停止位置から更にリフトコ
ントロールレバーを動かせば浮き位置にロックすること
ができる。 なお、上記各実施例においては、バケットの制御につ
いて説明したが、本発明の対象となる作業機は油圧その
他の流体圧シリンダで駆動されるものであればよくブレ
ード、フォーク等その種類を問わない。 また、作業機の位置制御は、作業機の少なくとも１つ
の位置要素を制御するものであればよく、その種類も実
施例のリフト高さ、チルト角、等に限定されず、例えば
油圧式エクスカベータのフロントアタッチメントの各油
圧シリンダを制御するものであってもよい。 更に、本実施例ではロック解除手段としては電磁ソレ
ノイドでロック解除レバーを牽引する構成を例示した
が、その他の電気制御式のアクチュエータを用いること
ができる。 またディテント装置としては、油圧バルブのスプール
を直接にロックする構成等であってもよい。 次に、この発明では上記構成において、バケット５を
保持するリフトシリンダ４に液圧センサ（図示せず）を
内蔵し、該バケット５が所定の高さになった時のリフト
シリンダ４内の油圧値を検出して、前記コントローラ50
で検出値をもとに、バケット５の積載重量を測定する構
成を付加してもよい。 この計測された積載重量は、稼働データ記録用のメモ
リに書き込まれて記録されると共に、前記表示装置60で
表示することにより作業量を明確に把握することができ
て好ましい。
この発明は上記構成からなっているので、運転席にい
るままで書込スイッチの操作により作業機の停止位置ま
たは角度を任意に設定でき、また変更も自在である。 従って、作業機の変更や積込みトラックの変更があっ
ても、簡単に設定値を調整することができる。 また、ロック解除は作業機位置コントローラから電磁
ソレノイドへの制御信号で制御しているので、作業機の
位置制御を複数の位置で設定することができ、作業機の
位置制御の利用を広げることができる。
るままで書込スイッチの操作により作業機の停止位置ま
たは角度を任意に設定でき、また変更も自在である。 従って、作業機の変更や積込みトラックの変更があっ
ても、簡単に設定値を調整することができる。 また、ロック解除は作業機位置コントローラから電磁
ソレノイドへの制御信号で制御しているので、作業機の
位置制御を複数の位置で設定することができ、作業機の
位置制御の利用を広げることができる。
第１図はこの発明の建設機械の作業機制御装置の実施例
のブロック図、第２図は同システムブロック図、第３図
はディテント装置の構造を示す拡大側面図、第４図は第
５図のIV−IV線断面図、第５図はリフトセンサの取付状
態を示す平面図、第６図は第７図のVI−VI線断面図、第
７図はチルトセンサの取付状態を示す平面図、第８図
（ａ）〜（ｃ）は位置制御手順を示すフローチャートで
ある。 ３……リフトアーム ４……リフトシリンダ ５……バケット ６……チルトシリンダ ７……チルトリンクレバー ８……ロッド 10……電磁ソレノイド 11……電磁ソレノイド 12……予備用電磁ソレノイド 14……リフトコントロールレバー 16……チルトコントロールレバー 20……ディテント装置 27……ロック解除用レバー 30……ディテント装置 50……作業機位置コントローラ 60……表示位置 70……書込用スイッチ S1……リフトセンサ S2……チルトセンサ
のブロック図、第２図は同システムブロック図、第３図
はディテント装置の構造を示す拡大側面図、第４図は第
５図のIV−IV線断面図、第５図はリフトセンサの取付状
態を示す平面図、第６図は第７図のVI−VI線断面図、第
７図はチルトセンサの取付状態を示す平面図、第８図
（ａ）〜（ｃ）は位置制御手順を示すフローチャートで
ある。 ３……リフトアーム ４……リフトシリンダ ５……バケット ６……チルトシリンダ ７……チルトリンクレバー ８……ロッド 10……電磁ソレノイド 11……電磁ソレノイド 12……予備用電磁ソレノイド 14……リフトコントロールレバー 16……チルトコントロールレバー 20……ディテント装置 27……ロック解除用レバー 30……ディテント装置 50……作業機位置コントローラ 60……表示位置 70……書込用スイッチ S1……リフトセンサ S2……チルトセンサ
フロントページの続き (72)発明者 片野 宗男 東京都港区北青山１丁目２番３号 新キ ャタピラー三菱株式会社内 (72)発明者 前田 隆三 東京都港区北青山１丁目２番３号 新キ ャタピラー三菱株式会社内 (56)参考文献 実開 昭62−181703（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−128429（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−107156（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) E02F 3/43
Claims (8)
- 【請求項１】流体圧シリンダにより位置が制御されるバ
ケット等の作業機を備えた建設機械に、 上記作業機を枢着して起伏するリフトアームの高さと、
作業機のチルト角とを検出する位置センサと、 該位置センサで検出しあるいは数値として入力された作
業機の位置を設定値記憶用のメモリに書き込ませるため
のスイッチを設けた書込手段と、 前記センサから得られたリフトアームの高さと、作業機
のチルト角と、これら得られたリフトアームの高さと作
業機のチルト角とから算出された作業機先端の高さとが
入力され、上記入力されたリフトアームの高さの検出値
の変化および作業機のチルト角の検出値の変化を基に作
業機の所定の動きを判定する判定手段を設け、作業機が
所定の動きを行っていると判定されると共に、上記得ら
れたリフトアームの高さ、作業機のチルト角または作業
機先端の高さが設定値となった場合に制御信号を出力す
るコントローラと、 上記流体圧シリンダを制御する流体圧バルブを多段に切
換え操作すると共に中立位置に自動復帰するコントロー
ルレバーと、 該コントロールレバーを所定のロック位置で拘束するデ
ィテント装置と、 上記コントローラから出力された制御信号で上記コント
ロールレバーのロックを解除するロック解除手段とを備
えてなることを特徴とする建設機械の作業機位置制御装
置。 - 【請求項２】位置センサが、リフトアームの高さを検出
するセンサと、リフトアームに枢着されたバケットのチ
ルト角度を検出するセンサからなっていることを特徴と
する請求項１に記載の建設機械の作業機位置制御装置。 - 【請求項３】書込手段のスイッチの近傍に外部表示部を
設け、作業機の予め設定した位置または角度を表示する
ことを特徴とする請求項１記載の建設機械の作業機位置
制御装置。 - 【請求項４】書込手段のスイッチに、設定値を変更する
ためのスイッチを設け、該スイッチの投入時に外部表示
部に表示されたリアルタイムの作業機の位置が新しい設
定値として更新されてメモリに記憶されることを特徴と
する請求項１記載の建設機械の作業機位置制御装置。 - 【請求項５】書込手段のメモリに作業機の高さまたは角
度の設定値を多重に記憶させておき、呼び出しスイッチ
の投入により多重に記憶された設定値を順次呼び出して
設定値を変更可能とすることを特徴とする請求項１記載
の建設機械の作業機位置制御装置。 - 【請求項６】作業機の実際の傾斜角度と作業機高さの下
方停止時の設定値をもとに作業機が接地するか否かを判
定し、作業機を上記設定値まで下げると地面に衝突する
場合に上記設定値にかかわらず接地直前に作業機を停止
させることを特徴とする請求項１記載の建設機械の作業
機位置制御装置。 - 【請求項７】外部表示部に表示された作業機の高さまた
は角度の測定値を、設定スイッチの投入により設定値と
してメモリに書き込ませることを特徴とする請求項４記
載の建設機械の作業機位置制御装置。 - 【請求項８】作業機を保持する流体圧シリンダに液圧セ
ンサを内蔵し、コントローラで上記液圧センサの検出値
をもとに作業機の積載重量を計測すると共に書込手段の
スイッチの近傍に設けられた外部表示部で作業機の積載
重量を外部表示することを特徴とする請求項１記載の建
設機械の作業機位置制御装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63218215A JP2810060B2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 建設機械の作業機位置制御装置 |
| DE68925905T DE68925905T2 (de) | 1988-08-31 | 1989-08-18 | System zur regelung der stellung eines arbeitsgerätes einer erdbewegungsmaschine |
| US07/460,835 US5052883A (en) | 1988-08-31 | 1989-08-18 | Implement positioning control system for construction machines |
| EP89909517A EP0431011B1 (en) | 1988-08-31 | 1989-08-18 | An implement positioning control system for construction machines |
| PCT/US1989/003525 WO1990002230A1 (en) | 1988-08-31 | 1989-08-18 | An implement positioning control system for construction machines |
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