[发明专利]作业机械

说明书

技术领域

本发明涉及作业机械，特别涉及用于建筑施工，拆除施工，土木施工等的作业机械。

背景技术

作为用于建筑施工，拆除施工，土木施工等的作业机械，已知在下部行驶体上以自由旋转的方式安装上部旋转体，在该上部旋转体上以上下自由摆动的方式安装多关节型的作业前部的机械。作为这种作业机械的一个例子，有以液压挖掘机为基础的拆除作业机械。

在这种作业机械中，在上部旋转体上借助于关节以上下自由摇动的方式连接由起重臂以及臂构成的作业前部，而且在上述臂的前端借助于关节安装有抓斗、铲斗、破碎机、碎石机等，进行构造物拆除施工、废弃物拆除施工等的作业。

这种作业机械进行的作业是在将构成作业前部的起重臂、臂、作业工具(以铲斗为代表)向上部旋转体的外方突出的状态改变各种姿势来进行的。因此，在进行了不合理操作的情况下，存在作业机械跌倒的情况。

作为该问题所涉及的现有技术，例如，提示有专利文献1。在专利文献1所示的技术中，在作业机械的起重臂以及臂上分别安装角度传感器，而且在作业机械上设置控制装置，向控制装置输入来自上述角度传感器的检测信号。控制装置基于上述检测信号，对作业机械整体的重心位置和下部行驶体的接地面中的稳定支点的支撑力进行运算，并将基于该运算结果的稳定支点中的支撑力值显示在显示装置中。而且，在作业机械的后方稳定支点中的支撑力为安全作业确保上的极限值以下时，发出警报。

作为其他的例子，例如提示专利文献2。在专利文献2所示的技术中，具备检测作业机械的起重臂角、臂角、铲斗角、上部旋转体的旋转角的角度传感器以及检测车体的前后方向的倾斜的倾斜角传感器，以这些各角度传感器以及车体的规定部分的尺寸为基础，对作业机械的静态跌倒力矩进行运算。

另外，使用上部旋转体的旋转角速度对由上部旋转体的旋转的离心力产生的动态跌倒力矩进行运算，而且，使用旋转的最大角加速度对上部旋转体的紧急停止时产生的动态跌倒力矩进行运算。并且，将这些动态跌倒力矩的一方或较大方加到静态跌倒力矩上，其大小作为跌倒的判定条件，根据上述判定条件的成立控制旋转角速度。

另外，作为其他的例子，例如提示专利文献3。在专利文献3所示的技术中，具备检测主体的姿势、动作以及作业负荷的传感器，基于这些传感器的检测值，参照数据库，构筑表现与建筑机械主体的姿势相关的现在以及未来的力学举动的模型，判别建筑机械主体是否跌倒。并且，在预知了跌倒的情况下，停止执行中的作业动作，而且开始用于避免跌倒的动作来防止跌倒，并且在预知了跌倒的情况下，将其意思通知给操作员。

专利文献1：日本专利第2871105号说明书

专利文献2：日本特开平7-180192号公报

专利文献3：日本特开平5-319785号公报

鉴于作业机械的实际的作业，在作业中，因作业前部的运动或作业机械自身的运动产生惯性力，该惯性力与作业机械的稳定性非常相关。

另外，在作业机械中，其动作时刻变化，伴随该变化稳定性也变化。因此，需要时刻进行稳定性的评价，并将其结果不延迟地通知给操作者(操作员)。

另外，作业机械用于各种作业，例如有使作业前部的前端按压地面使主体起重的起重动作等、因动作而使与地表面接地状况变化的情况。在该情况下，为了准确判别稳定性，需要经常检测接地状况，根据其变化进行稳定性的判定。

但是，在现有技术中，还未提示时刻对考虑了惯性力的作业机械的稳定性进行计算、判定的判定单元。而且，也未进行针对推土铲的接地状态、起重状态等的作业机械和地表面的接地点变化的动作的考察。

发明内容

本发明是鉴于这些问题而完成的，提供对考虑了时刻作用于作业机械的惯性力或外力的动态稳定性以及作业机械的接地状况进行运算，能够不延迟进行显示以及警告的作业机械。

本发明为了解决上述课题采用了如下方案。

一种具备行驶体、安装在该行驶体上的作业机械主体、以在上下方向自由摇动的方式安装在该作业机械主体上的作业前部、以及借助于销安装在该作业前部的作业工具，具备：ZMP运算单元，分别使用包含上述作业前部的上述主体以及构成行驶体的各质点的位置矢量、加速度矢量以及外力矢量来计算ZMP的坐标；稳定性运算单元，计算出不凹地连接上述作业机械与地面的多个接地点形成的支撑多边形，在上述ZMP包含在形成于上述支撑多边形的周边缘的内侧的警告区域时发出跌倒警告，上述ZMP运算单元以及稳定性运算单元对上述ZMP以及包含上述警告区域的支撑多边形进行运算并显示。

本发明的效果如下。