[發明專利]作業機械

有效

• 申請號: 201080047042.0
• 申請日: 2010-10-19
• 公開（公告）號: CN102575457A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 水落麻里子;石井啟范;山口仁一
• 申請（專利權）人: 日立建機株式會社
• 主分類號: E02F9/20
• 分類號: E02F9/20;B66C23/90;E02F9/24
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 張敬強;李家浩

技術領域

本發明涉及作業機械，特別涉及用于建筑施工，拆除施工，土木施工等的作業機械。

背景技術

作為用于建筑施工，拆除施工，土木施工等的作業機械，已知在下部行駛體上以自由旋轉的方式安裝上部旋轉體，在該上部旋轉體上以上下自由擺動的方式安裝多關節型的作業前部的機械。作為這種作業機械的一個例子，有以液壓挖掘機為基礎的拆除作業機械。

在這種作業機械中，在上部旋轉體上借助于關節以上下自由搖動的方式連接由起重臂以及臂構成的作業前部，而且在上述臂的前端借助于關節安裝有抓斗、鏟斗、破碎機、碎石機等，進行構造物拆除施工、廢棄物拆除施工等的作業。

這種作業機械進行的作業是在將構成作業前部的起重臂、臂、作業工具(以鏟斗為代表)向上部旋轉體的外方突出的狀態改變各種姿勢來進行的。因此，在進行了不合理操作的情況下，存在作業機械跌倒的情況。

作為該問題所涉及的現有技術，例如，提示有專利文獻1。在專利文獻1所示的技術中，在作業機械的起重臂以及臂上分別安裝角度傳感器，而且在作業機械上設置控制裝置，向控制裝置輸入來自上述角度傳感器的檢測信號。控制裝置基于上述檢測信號，對作業機械整體的重心位置和下部行駛體的接地面中的穩定支點的支撐力進行運算，并將基于該運算結果的穩定支點中的支撐力值顯示在顯示裝置中。而且，在作業機械的后方穩定支點中的支撐力為安全作業確保上的極限值以下時，發出警報。

作為其他的例子，例如提示專利文獻2。在專利文獻2所示的技術中，具備檢測作業機械的起重臂角、臂角、鏟斗角、上部旋轉體的旋轉角的角度傳感器以及檢測車體的前后方向的傾斜的傾斜角傳感器，以這些各角度傳感器以及車體的規定部分的尺寸為基礎，對作業機械的靜態跌倒力矩進行運算。

另外，使用上部旋轉體的旋轉角速度對由上部旋轉體的旋轉的離心力產生的動態跌倒力矩進行運算，而且，使用旋轉的最大角加速度對上部旋轉體的緊急停止時產生的動態跌倒力矩進行運算。并且，將這些動態跌倒力矩的一方或較大方加到靜態跌倒力矩上，其大小作為跌倒的判定條件，根據上述判定條件的成立控制旋轉角速度。

另外，作為其他的例子，例如提示專利文獻3。在專利文獻3所示的技術中，具備檢測主體的姿勢、動作以及作業負荷的傳感器，基于這些傳感器的檢測值，參照數據庫，構筑表現與建筑機械主體的姿勢相關的現在以及未來的力學舉動的模型，判別建筑機械主體是否跌倒。并且，在預知了跌倒的情況下，停止執行中的作業動作，而且開始用于避免跌倒的動作來防止跌倒，并且在預知了跌倒的情況下，將其意思通知給操作員。

專利文獻1：日本專利第2871105號說明書

專利文獻2：日本特開平7-180192號公報

專利文獻3：日本特開平5-319785號公報

鑒于作業機械的實際的作業，在作業中，因作業前部的運動或作業機械自身的運動產生慣性力，該慣性力與作業機械的穩定性非常相關。

另外，在作業機械中，其動作時刻變化，伴隨該變化穩定性也變化。因此，需要時刻進行穩定性的評價，并將其結果不延遲地通知給操作者(操作員)。

另外，作業機械用于各種作業，例如有使作業前部的前端按壓地面使主體起重的起重動作等、因動作而使與地表面接地狀況變化的情況。在該情況下，為了準確判別穩定性，需要經常檢測接地狀況，根據其變化進行穩定性的判定。

但是，在現有技術中，還未提示時刻對考慮了慣性力的作業機械的穩定性進行計算、判定的判定單元。而且，也未進行針對推土鏟的接地狀態、起重狀態等的作業機械和地表面的接地點變化的動作的考察。

發明內容

本發明是鑒于這些問題而完成的，提供對考慮了時刻作用于作業機械的慣性力或外力的動態穩定性以及作業機械的接地狀況進行運算，能夠不延遲進行顯示以及警告的作業機械。

本發明為了解決上述課題采用了如下方案。

一種具備行駛體、安裝在該行駛體上的作業機械主體、以在上下方向自由搖動的方式安裝在該作業機械主體上的作業前部、以及借助于銷安裝在該作業前部的作業工具，具備：ZMP運算單元，分別使用包含上述作業前部的上述主體以及構成行駛體的各質點的位置矢量、加速度矢量以及外力矢量來計算ZMP的坐標；穩定性運算單元，計算出不凹地連接上述作業機械與地面的多個接地點形成的支撐多邊形，在上述ZMP包含在形成于上述支撐多邊形的周邊緣的內側的警告區域時發出跌倒警告，上述ZMP運算單元以及穩定性運算單元對上述ZMP以及包含上述警告區域的支撐多邊形進行運算并顯示。

本發明的效果如下。