作业机械的安全装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种作业机械的安全装置。在前部作业机构操作以及包含回转的作业时，使操作员瞬时容易且准确地确认现在的稳定性。在作业机械的安全装置中，控制装置具备：ZMP算出单元（60f），其分别使用包含前部作业机构在内的主体及行驶体的各可动部的位置信息、加速度信息、外力信息来算出ZMP的坐标；以及稳定性运算单元（60d），其算出上述作业机械的与地面的多个接地点所形成的支撑多边形，在上述ZMP包含在上述支撑多边形的周缘内侧所形成的警告区域中时发出倾翻警告，具备显示装置（61d），该显示装置（61d）显示作业机械的俯视图及作业机械相对于支撑多边形的ZMP位置，上述ZMP算出单元及稳定性运算单元对上述ZMP及包含上述警告区域在内的支撑多边形进行运算并显示，并且在算出的ZMP位置包含在上述支撑多边形的周缘内侧所形成的警告区域中时发出倾翻警告。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及作业机械的安全装置，尤其涉及在解体工程、建筑工程、土木工程等所使用的自行式作业机械中，将与机械的稳定性相关的信息报知给操作员的安全装置。
技术介绍
作为构造物解体工程、废弃物解体工程、土木建筑工程等所使用的作业机械，已知有如下技术在利用动力系统行驶的行驶体的上部回转自如地安装回转体，在回转体上安装多关节型的前部作业机构，该多关节型的前部作业机构上下摆动自如，并由驱动器进行驱动。作为这种作业机械的一个例子有以液压挖掘机为基本的解体作业机械。该解体作业机械在回转体以上下摆动自如的方式连结由起重臂、悬臂构成的前部作业机构，在悬臂的前端装配抓钩、铲斗、破碎机、破铁机(Wy ) Y)等作业工具，进行构造物解体工程、废弃物解体工程等的作业。这种作业机械以使构成前部作业机构的起重臂、悬臂、作业工具向回转体的外方突出的状态改变各种姿势进行作业，因而在进行过度的操作时存在作业机械失去平衡而倾翻的情况。因此，操作员必需准确地把握作业机械现在的稳定性或倾翻可能性来安全地进行作业。在此，稳定性是指作业机械不倾翻，能够稳定地在作业面上继续作业的程度。针对这种要求，例如在专利文献I中公开了如下技术，即、从设置在履带起重机的外伸托梁部上的吨位计和设置在履带上的倾斜计的输出值，算出履带起重机的重心位置及负载载荷，并且，判定所算出的重心位置是否位于预先设定的区域的任一个中，使用在每个区域规定的颜色，在监视器上显示重心位置。另外，作为其他例子，在专利文献2中公开了如下装置，S卩、具备外伸托梁伸出宽度传感器及外伸托梁反力传感器，从外伸托梁伸出宽度传感器的输出值算出倾翻限界，从外伸托梁反力传感器的输出值算出在前后左右的倾翻的危险度，并且，从外伸托梁伸出宽度传感器和外伸托梁反力传感器的输出值算出起重机的合成重心，并将其显示在显示装置上，在有倾翻的危险性时进行警告，并且通过固定外伸托梁的从动关节部来防止倾翻。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开昭61 - 287696号公报专利文献2 :日本特开平10 - 291779号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在此鉴于实际的作业，作业机械在各种作业中使用，存在需要快速动作的情况、或者发生动作的切换的情况。在这种作业中，由于前部作业机构的运动或作业机械自身的运动而产生惯性力，起重机作业等的动作比较受限制，与动作切换少的准静态的作业相比较，机械的动态(急速)的运动产生的惯性力给稳定性带来的影响较大。但是，在上述现有技术中，没有考虑这种动态的运动带来的影响。另外，在进行动态的运动的情况下，由于稳定性的变动大，因此不仅需要显示现在的重心位置，而且操作员必需一直注视显示画面，存在作业效率劣化的可能性。而且，存在操作员不能正确地确认稳定性的情况。本专利技术是鉴于上述问题点而提出的技术方案，目的在于提供一种在前部作业机构操作或包含回转的作业时，能够使操作员瞬时容易且准确地确认现在的稳定性的作业机械的安全装置。用于解决课题的方法本专利技术为了解决上述课题而采用如下方法。一种作业机械的安全装置，具备行驶体、安装在该行驶体上的作业机械主体、在上下方向上摆动自如地安装在该作业机械主体上的前部作业机构、以及对上述各部分进行 控制的控制装置，上述控制装置具备ZMP算出单元，其分别使用包含上述前部作业机构在内的上述主体及行驶体的各可动部的位置信息、加速度信息、外力信息来算出ZMP的坐标；以及稳定性运算单元，其算出上述作业机械的与地面的多个接地点所形成的支撑多边形，在上述ZMP包含在上述支撑多边形的周缘内侧形成的警告区域中时发出倾翻警告，并具备显示装置，该显示装置显示作业机械的俯视图及作业机械相对于支撑多边形的ZMP位置，上述ZMP算出单元及稳定性运算单元对上述ZMP位置及包含上述警告区域在内的支撑多边形进行运算并显示，并且，在上述算出的ZMP位置包含在上述支撑多边形的周缘内侧形成的警告区域中时发出倾翻警告。本专利技术的效果如下。本专利技术由于具备以上的结构，因此能够提供一种在前部作业机构操作或包含回转的作业时，能够使操作员瞬时容易且准确地确认现在的稳定性的作业机械的安全装置。附图说明图I是表示第一实施方式的作业机械的侧视图。图2是表示第一实施方式的作业机械的安全装置的方块图。图3是表示第一实施方式的作业机械的传感器结构的侧视图。图4是表示第一实施方式的ZMP运算用作业机械模式的侧视图。图5是表示第一实施方式的支撑多边形和倾翻警告区域的模式图。图6是表示第一实施方式的稳定性运算单元的判定方法的一个例子的流程图。图7是表示第一实施方式的稳定性算出方法的模式图。图8是表示第一实施方式的显示装置的一个例子的说明图。图9是表示第一实施方式的显示装置的一个例子的说明图。图10是表示第一实施方式的显示装置的一个例子的说明图。图11是表示第一实施方式的显示装置的一个例子的说明图。图12是表示第二实施方式的显示装置的说明图。图13是表示第三实施方式的作业机械的安全装置的方块图。图14是表示第三实施方式的稳定性运算单元的判定方法的流程图。图15是表示第三实施方式的显示装置的说明图。图16是表示第四实施方式的作业机械的安全装置的方块图。图17是表示第四实施方式的作业机械的显示装置的说明图。图18是表示第四实施方式的作业机械的显示装置的说明图。具体实施例方式(第一实施方式)以下，参照附图对本专利技术的第一实施方式进行说明。〈对象装置〉图I是适用本专利技术的作业机械的侧视图。作业机械I在行驶体2上部可回转地安装有回转体3，回转体3通过回转马达7以中心轴3c为中心被回转驱动。在回转体3上安 装有驾驶室4和构成动力系统的发动机5。另外，在回转体3的后方设有配重8。符号30是地表面。回转体3还具备对作业机械I的起动停止及全部动作进行控制的运转控制装置。在设置于作业机械I的前面的前部作业机构(front working mechanism)6,起重臂缸11是使起重臂10绕支点40进行转动的驱动器，与回转体3和起重臂10连结。悬臂缸13是使悬臂12绕支点41进行转动的驱动器，与起重臂10和悬臂12连结。作业工具缸15是使铲斗23绕支点42进行转动的驱动器，经由联杆16与铲斗23连结，经由联杆17与悬臂12连结。铲斗23可以任意地更换为抓钩、刀具、破碎机等的未图示的其它作业工具。在安装于回转体3上的、对作业机械I进行操作的操作员用的驾驶室4中设有用于操作员输入对各驱动器的动作指示的操作杆50 ;显示作业机械I的稳定性信息及倾翻警告信息等的显示装置61d ;发出作业机械I的倾翻警告声等的警报装置63d ;以及用于操作员进行安全装置的设定的用户设定输入单元55。〈安全装置〉图2是表示与安全装置相关的概略结构的方块图。安全装置具备为了检测作业机械I的姿势等而安装在作业机械I的各部上的状态量检测单元(传感器)49 ;用于操作员进行安全装置的设定的用户设定输入单元55 ;根据状态量检测单元49的检测值进行规定的运算的控制装置60 ;向操作员提示稳定性的信息的显示装置61d ;以及警报装置63d。控制装置60表示作业机械I的控制装置中特别是与安全装置相关的部分。控制装置60还具备状态量检测单元49及输入用户设定输入单元55的信号的输入部60x ;接收输入到输入部60x的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.24 JP 2010-1185841.一种作业机械的安全装置，该作业机械具备行驶体；安装在该行驶体上的作业机械主体；在上下方向上摆动自如地安装在该作业机械主体上的前部作业机构；以及对上述各部分进行控制的控制装置，该作业机械的安全装置的特征在于， 上述控制装置具备ZMP算出单元，其分别使用包含上述前部作业机构在内的上述主体及行驶体的各可动部的位置信息、加速度信息、外力信息来算出ZMP的坐标；以及 稳定性运算单元，其算出上述作业机械的与地面的多个接地点所形成的支撑多边形，在上述ZMP包含在形成于上述支撑多边形的周缘内侧的警告区域中时发出倾翻警告， 具备显示装置，该显示装置显示作业机械的俯视图及作业机械相对于支撑多边形的ZMP位置， 上述ZMP算出单元及稳定性运算单元对上述ZMP位置及包含上述警告区域在内的支撑多边形进行运算并显示，并且， 在上述所算出的ZMP位置包含在形成于上述支撑多边形的周缘内侧的警告区域中时发出倾翻警告。2.根据权利要求I所述的作业机械的安全装置，其特征在于， 上述控制装置具有存储在事先设定的规定期间的ZMP位置的记录的ZMP存储单元，并利用上述显示装置显示ZMP位置的记录。3.根据权利要求I所述的作业机械的安全装置，其特征在于， 上述控制装置具有预测ZMP位置的变化的ZMP预测单元，并将上述ZMP预测单元的预测结果显示在上述显示装置上。4.根据权利要求I所述的作业机械的安全装置，其特征在于， 上述控制装置具...

【专利技术属性】
技术研发人员：水落麻里子，石井启范，山口仁一，
申请(专利权)人：日立建机株式会社，
类型：
国别省市：