JP3656010B2 - 高所作業車の作業台自動移動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、高所作業車の作業台自動移動装置に関し、さらに詳細には、車体上に設けられたブームの先端部に作業台を有し、ブームの作動を操作するブーム操作装置の操作により移動した作業台の移動軌跡を記憶し、この記憶された移動軌跡に従って作業台を再生移動させる作業台再生移動制御手段を有した高所作業車の作業台自動移動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高所作業車は、車体上に少なくとも起伏動自在に設けられたブームと、ブームの先端部に上下方向に揺動自在に設けられた作業台と、ブームの作動を操作するため作業台に設けられらたブーム操作装置とを有して構成されているものがある。この高所作業車で揚重作業や壁面塗装作業等の往復移動を伴う作業を行なう場合には、作業台に搭乗した作業者がブーム操作装置を操作して作業台を作業対象に対して往復移動させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、作業台の往復移動をともなう揚重作業や壁面塗装作業において、ブーム操作装置による同一操作を作業者が繰り返し操作することは作業者の負担を増加させるとともに、作業効率を低下させる。そこで、揚重作業や壁面塗装作業に必要な作業台の移動軌跡をメモリに記憶させ、この記憶情報に基づいて作業台を再生移動作動させる方法が考えられる。しかしながら、この方法によれば作業台が再生移動作動しているときにこの再生移動作動を規制すべき事態が生じた場合、作業台の再生移動作動を即座に停止させるのは困難である、という問題が発生する。
【０００４】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、高所作業車にて繰り返し作業を行なう場合に、作業者の負担を増加させず作業効率を向上させることができ、作業台が再生移動作動されているときにこの再生移動作動を規制すべき事態が生じた場合に作業台を即座に停止させることができる作業台自動移動装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明の高所作業車の作業台自動移動装置は、車体上に設けられた作業台移動手段（例えば、実施形態における伸縮ブーム１７）と、作業台移動手段により移動される作業台と、作業台移動手段の作動を操作する操作手段（例えば、実施形態におけるブーム操作装置２５）と、操作手段の操作により移動した作業台の移動軌跡を記憶する軌跡記憶手段（例えば、実施形態におけるメモリ６１）と、軌跡記憶手段に記憶された移動軌跡に従って作業台を移動させる再生移動を行なわせる作業台再生移動制御手段（例えば、実施形態における作動制御回路５５）とを備え、作業台再生移動制御手段により移動軌跡に従って作業台を再生移動させている場合にこの再生移動作動を規制すべき事態が生じたか否かを判定する作動規制事態判定手段（例えば、実施形態における判定回路６７）と、作動規制事態判定手段により再生移動作動を規制すべき事態が生じたと判定されたときに作業台再生移動制御手段の作動を規制して作業台を停止させる作動停止手段（例えば、実施形態における作動規制回路６９）とを有して構成される。
【０００６】
作動規制事態判定手段により再生移動作動を規制すべき事態が生じたと判定されたときに作動停止手段が作業台再生移動制御手段の作動を規制して作業台を停止させる。このため、再生移動作動を規制すべき事態が生じているときには作業台の移動を停止させることができ、作業の安全をより高め作業全体の作業効率を向上させることができる。ここで、「再生移動作動を規制すべき事態」とは、例えば、作業台の再生移動作動に無関係である操作手段が操作された場合、作業台が障害物に当接した場合、あらかじめ計画された軌道から大幅に作業台の移動がずれた場合等を例示することができる。
【０００７】
そして、上記構成の作業台自動移動装置は、作業台再生移動制御手段により移動軌跡に従って作業台が再生移動している場合に操作手段が操作されたときは、作動規制事態判定手段により再生移動作動を規制すべき事態が生じたと判定され、作動停止手段が作業台再生移動制御手段の作動を規制して作業台を停止させるように構成されている。
【０００８】
作業台再生移動制御手段により移動軌跡に従って作業台が再生移動しているときに操作手段が操作されると、作動規制事態判定手段により再生移動作動を規制すべき事態が生じたと判定されて作動停止手段が作業台再生移動制御手段の作動を規制して作業台の移動を停止させる。このため、操作手段が誤操作されたときに作業台の移動を停止させて、作業者が操作手段の誤操作を認識して作業の安全をより向上させることができる。
【００１１】
また、上記構成において、作動停止手段により作業台の移動が停止されたときに操作手段の手動操作により作業台移動手段の作動を許容する操作許容手段（例えば、実施形態における作動制御回路５５）を設けてもよい。
【００１２】
作業台が再生移動している場合に作動停止手段により作業台の移動が停止されたときは、操作許容手段が操作装置の手動操作による作業台移動手段の作動を許容する。このため、作業台を作業者が所望する位置に移動させることができ、作業全体の作業効率を向上させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図１から図３を使用して説明する。本実施の形態は車体上に旋回且つ起伏動自在な伸縮ブームを有した高所作業車の態様を示す。最初に、本発明の作業台自動移動装置を搭載した高所作業車を説明する。高所作業車１は、図１に示すように、車体３の前部に運転キャビン５を有し、この運転キャビン５よりも後側の車体前後の左右両側部に車体３を持ち上げ支持するアウトリガジャッキ７を有している。アウトリガジャッキ７にはジャッキシリンダ９が内蔵され、このジャッキシリンダ９が伸縮作動するとアウトリガジャッキ７が接地又は車体３に格納されるように構成されている。車体後端にはアウトリガジャッキ７の作動を操作するジャッキ操作装置１１が取り付けられており、ジャッキ操作装置１１の操作レバー１１ａを手動操作するとジャッキシリンダ９の伸縮作動を操作することができる。車体後部には上方へ突出し旋回動自在な旋回台１３が設けられ、旋回台１３の下方の車体３内には旋回台１３を旋回動させる旋回モータ１５が設けられている。
【００１４】
旋回台１３の上部には入れ子式に構成された伸縮ブーム１７の基部が上下方向に揺動自在に枢結され、伸縮ブーム１７の側壁下部と旋回台１３の底部間には起伏シリンダ１９が枢結されている。この起伏シリンダ１９が伸縮動すると伸縮ブーム１７が起伏作動するように構成されている。伸縮ブーム１７の内部には伸縮シリンダ２１が内蔵されており、伸縮シリンダ２１の伸縮作動により伸縮ブーム１７が伸縮動するように構成されている。
【００１５】
伸縮ブーム１７の先端には上下方向に揺動自在に枢結された作業台２３が設けられ、作業台２３の底部と伸縮ブーム１７の先端部間には図示しないレベリングシリンダが枢結されている。このレベリングシリンダの伸縮作動により作業台２３を上下方向に揺動させ、伸縮ブーム１７の起伏角に係わらず作業台２３を常に水平状態に保持している。作業台２３上と旋回台１３の側部には伸縮ブーム１７の作動を操作するブーム操作装置２５が設けられており、ブーム操作装置２５の操作レバー２５ａを手動操作すると、旋回モータ１５・起伏シリンダ１９・伸縮シリンダ２１（以下、これらをまとめて「アクチュエータ１５,１９,２１」と記す。）が伸縮作動して伸縮ブーム１７が旋回・起伏・伸縮動するように構成されている。
【００１６】
高所作業車１には、図２に示すように、作業台自動移動装置４０が設けられている。作業台自動移動装置４０は図１に示す作業台２３を自動的に移動させる機能を有するものであり、ブーム操作装置２５、プレイバック・通常切替スイッチ４１、ティーチング記憶開始・終了スイッチ４３、ブーム姿勢センサ４５、当接センサ４７、コントローラ４９、作動制御弁５１、メモリ消去灯５３を有して構成されている。
【００１７】
ブーム操作装置２５は前述したのでその説明は省略する。プレイバック・通常切替スイッチ４１は図１に示す作業台２３を自動で移動させたい場合に操作するプレイバックモードと、作業者がブーム操作装置２５を手動操作して作業台２３を移動させる通常モードのいずれに切り替えるための切替スイッチである。ティーチング記憶開始・終了スイッチ４３は、作業対象に対して作業台２３を往復動させる作業（以下、「繰り返し作業」と記す。）を行なう場合に、作業台２３の移動軌跡を記憶させる作業（以下、「ティーチング作業」と記す。）を開始するときに操作する開始スイッチ（図示せず）と、ティーチング作業を終了するときに操作する終了スイッチ（図示せず）とを有している。開始スイッチはティーチング作業を開始させるときにＯＮ操作する場合の他、作業台２３の繰り返し作業を開始するときにＯＮ操作する機能をも有している。
【００１８】
ブーム姿勢センサ４５は、図１に示す伸縮ブーム１７の旋回角度・伸長量・起伏角度を検出する機能を有する。当接センサ４７は作業台２３に取り付けられており、作業台２３が障害物等に当接したときに当接センサ４７内に内蔵された内部スイッチ（図示せず）が接続されて当接信号を出力する機能を有する。コントローラ４９は、作動制御回路５５とブーム姿勢算出回路５７と速度算出回路５９とメモリ６１と作動内容発生回路６３と消去回路６５と判定回路６７と作動規制回路６９とを有して構成されている。ブーム姿勢算出回路５７はブーム姿勢センサ４５からの検出値（伸縮ブーム１７の旋回角度・起伏角度・伸縮量）に基づいて図１に示す作業台２３の位置（３次元位置）を算出する機能を有する。尚、作業台２３の位置は３次元位置により特定する場合に限られず、極座標で特定することもできる。
【００１９】
速度算出回路５９はブーム姿勢算出回路５７により算出された作業台２３の位置から移動先に至る作業台２３の移動速度を算出する機能を有する。メモリ６１は記憶回路であり、作業台２３の位置情報とこれに対応した作業台２３の移動速度情報を記憶し、記憶内容の読み書きは自由である。作動内容発生回路６３はメモリ６１に記憶された作業台２３の位置情報に対応した移動速度情報に応じてアクチュエータ１５,１９,２１を作動させる作動制御弁５１の作動信号を発生させる機能を有する。
【００２０】
消去回路６５はメモリ６１内に記憶された作業台２３の位置情報に対応した移動速度情報を消去する機能を有する。作動制御回路５５はブーム操作装置２５の操作内容に基づいて作動制御弁５１の作動をコントロールし、また、ブーム姿勢算出回路５７及び速度算出回路５９を作動させてメモリ６１に作業台２３の移動速度を記憶させ、更に、消去回路６５を作動させたときにメモリ消去灯５３を点灯させる機能を有する。
【００２１】
判定回路６７は作業台２３が再生移動している場合にこの再生移動作動を規制すべき事態が生じたか否かを判定する機能を有する。更に詳細には、判定回路６７は、作動制御回路５５によりメモリ６１内に記憶された作業台の移動速度情報に基づいてアクチュエータ１５,１９,２１を作動させて図１に示す作業台２３を再生移動させている状態において、ブーム操作装置４５による操作信号又は当接センサ４７による当接信号を受け取ったときに作業台２３の再生移動作動を規制すべき事態が生じたと判定する。
【００２２】
作動規制回路６９は作業台２３が再生移動している状態で判定回路６７により再生移動作動を規制すべき事態が生じたと判定されたときに、作動制御回路５５による作業台２３の再生移動作動を規制する機能を有する。メモリ消去灯５３はブーム操作装置２５の近傍に設けられ、消去回路６５が作動してメモリ６１内の移動速度情報が消去されたときに点灯する。尚、メモリ消去灯５３は作業台２３内に搭乗した作業者が認識することができる位置であればよく、ブーム操作装置２５の近傍の他、プレイバック・通常切替スイッチ４１やティーチング記憶開始・終了スイッチ４３の近傍に設けることができる。尚、作業台自動移動装置４０は作業台２３の繰り返し作動を一旦開始すると、何らかの停止操作が行なわれない限り繰り返し作動を継続するものである。
【００２３】
次に、本発明の作業台自動移動装置４０の作用を、▲１▼作業台２３のティーチング作業をする場合、▲２▼作業台２３を再生移動させる場合、について説明する。最初に、作業台２３のティーチング作業をする場合について説明する。図１に示す車体３に伸縮ブーム１７とアウトリガジャッキ７を車体３に格納した状態で、車両を作業現場の近くまで移動させて停止させる。そして、図示しない作業者がジャッキ操作装置１１の操作レバー１１ａを手動操作してアウトリガジャッキ７を張り出しその先端部を接地させて、車体３を持ち上げ支持させる。車体３がアウトリガジャッキ７により持ち上げ支持されると、作業者は作業台２３に搭乗し、作業台２３のブーム操作装置２５の操作レバー２５ａを手動操作して伸縮ブーム１７を作動させ作業台２３を作業現場に移動させる。
【００２４】
作業台２３が作業現場に移動すると、作業者が図２に示すプレイバック・通常切替スイッチ４１のプレイバックモードを選択操作し、ティーチング記憶開始・終了スイッチ４３の開始スイッチをＯＮ操作した後に、ブーム操作装置２５を手動操作してアクチュエータ１５,１９,２１を作動させ作業台２３を図３に示す作業対象物２７から所定の間隙を有した位置にある現在位置（点Ｐ１）から点Ｐ２及び点Ｐ３を経由して終点の位置Ｐ４まで移動させる。
【００２５】
更に詳細には、開始スイッチがＯＮ操作され、且つ作業者により図２に示すブーム操作装置２５が操作されると、作動制御回路５５がブーム姿勢算出回路５７と速度算出回路５９を作動させて、ブーム姿勢算出回路５７がブーム姿勢センサ４５から送られてくるブーム姿勢情報に基づいて作業台２３の位置を算出し、速度算出回路５９はブーム姿勢算出回路５７から送り出されるブーム姿勢情報を一定時間毎に取り出し、この取り出したブーム姿勢情報に基づいて作業台２３の移動元から移動先に至る移動速度を算出し、算出された作業台２３の位置に応じた移動速度をメモリ６１に記憶させる。そして、作業者が図２に示すティーチング記憶開始・終了スイッチ４３の終了スイッチをＯＮ操作してティーチング作業を終了する。
【００２６】
次に、作業台２３を再生移動させる場合の作用について説明する。作業台２３を図３に示す点Ｐ１の位置に配置させた後、作業者が図２に示すプレイバック・通常切替スイッチ４１のプレイバックモードを選択操作し、ティーチング記憶開始・終了スイッチ４３の開始スイッチをＯＮ操作する。開始スイッチがＯＮ操作されると、作動制御回路５５が作動内容発生回路６３を作動させ、作動内容発生回路６３がメモリ６１から作業台２３の移動速度情報を読み込み、この移動速度情報に基づいて作動制御弁５１を作動させる作動信号を発生する。そして、この作動信号に基づいて作動制御回路５５が作動制御弁５１の作動を制御してアクチュエータ１５,１９,２１を作動させ、作業台２３を図３に示す点Ｐ１から点Ｐ２に移動させる。
【００２７】
そして、作業台２３が点Ｐ２から点Ｐ３の方向へ移動しようとするときに、作業者が誤って図２に示すブーム操作装置２５を操作すると、その操作信号は作動制御回路５５に送られるとともに判定回路６７に送られる。作動制御回路５５は操作信号を受け取ってもプレイバック・通常切替スイッチ４１はプレイバックモードにあるので、その操作信号に基づいて作動制御回路５５が作動制御弁５１の作動を制御することはなく、メモリ６１に記憶された移動速度情報に基づいて作業台２３を再生移動させる。しかしながら、判定回路６７が作業台２３を再生移動させている旨の再生移動信号とブーム操作装置２５の操作信号を受け取るので、判定回路６７は再生移動作動を規制すべき事態が生じたと判定し、その結果を作動規制回路６９に送る。
【００２８】
作動規制回路６９は再生移動作動を規制すべき事態が生じた旨の信号を受け取ると、作動規制回路６９がこの判定結果に基づいて作動制御回路５５から送り出される作動制御信号の作動制御弁５１への伝達を遮断する。このため、作動制御弁５１によるアクチュエータ１５,１９,２１への作動油の供給が遮断され、アクチュエータ１５,１９,２１の作動が停止して作業台２３が停止する。その結果、作業台２３が再生移動している場合に作業者がブーム操作装置２５を誤操作したときには作業台２３の再生移動が停止するので、作業者は誤操作を認識することができ、作業の安全性をより向上させることができる。
【００２９】
次に、作業台３が再生移動しているときに作業台２３が作業対象物に衝突した場合について説明する。作動制御回路５５により作業台２３が図３に示す点Ｐ２に移動した後に点Ｐ２から破線で示す方向（矢印Ａ方向）に移動して作業台２３が作業対象物２７に衝突すると、図２に示す当接センサ４７が作動してその内部スイッチが接続されて当接信号を出力し、この当接信号が判定回路６７に送られる。判定回路６７は作業台２３を再生移動している旨の信号（プレイバック・通常切替スイッチ４１によるプレイバックモードである旨の信号とティーチング記憶開始・終了スイッチ４３の開始スイッチがＯＮ操作された旨のＯＮ信号）と、当接センサ４７による当接信号を受け取ると、判定回路６７は再生移動作動を規制すべき事態が生じたと判定し、その結果を作動規制回路６９に送る。
【００３０】
そして、作動規制回路６９により作動制御信号の作動制御弁５１への伝達を遮断し、アクチュエータ１５,１９,２１の作動が停止して作業台２３が停止する。このため、作業台２３が再生移動しているときに作業台２３が作業対象物２７等に衝突すると、作業台２７の移動が自動で停止するので、作業の安全をより向上させることができる。
【００３１】
そして、作動規制回路６９が作動制御回路５５からの作動制御信号を遮断すると、作動規制回路６９は遮断信号を作動制御回路５５に送り、この遮断信号に基づいて作動制御回路５５が消去回路６５を作動させメモリ６１内に記憶された作業台２３の移動速度情報を消去させ、メモリ消去灯５３を点灯させ、更に、プレイバック・通常切替スイッチ４１のモードを通常モードに切り替えてブーム操作装置４５の操作を許容する。即ち、作動規制回路６９は消去回路６５を作動させると、プレイバックモード状態にあるプレイバック・通常切替スイッチ４１を通常モードに切り替えられた状態にして作業者がブーム操作装置２５を手動操作できる状態にする。尚、操作許容手段は作動制御回路５５である。
【００３２】
作業台２３に搭乗した作業者はメモリ消去灯５３の点灯を確認することで、メモリ６１内の作業台２３の移動速度情報が消去され、且つ作業台２３が通常モードに切り替えられたことを認識することができる。そして、作業者はブーム操作装置２５を操作して、図３に示す一点鎖線の方向（矢印Ｂ方向）に作業台２３を移動させて作業対象物２７から離反させる。尚、作業台２３の離反させる方向は上記に限られず、作業台３が作業対象物２７から離反する方向であればよい。
【００３３】
このように作業台２３の再生移動が行なわれているときに作業台２３が作業対象物２７に衝突して作業台２３が停止すると、メモリ６１内の移動速度情報が消去され、且つ停止した位置から回避できるようにブーム操作装置２５の操作を許容するので、ブーム操作装置２５の操作により作業台２５を衝突位置から容易に移動させることができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明による高所作業車の作業台自動移動装置によれば、作動規制事態判定手段により作業台再生移動制御手段の再生移動作動を規制すべき事態が生じたと判定されたときに作動停止手段が作業台再生移動制御手段の作動を規制して作業台を停止させことで、再生移動作動を規制すべき事態が生じているときには作業台の移動を停止させることができ、作業の安全をより高め作業全体の作業効率を向上させることができる。
【００３５】
また、作業台再生移動制御手段により移動軌跡に従って作業台が再生移動しているときに操作手段が操作されると、作動規制事態判定手段により再生移動作動を規制すべき事態が生じたと判定されて作動停止手段が作業台再生移動制御手段の作動を規制して作業台の移動を停止させる場合には、操作手段が誤操作されたときに作業台の移動が停止するので、作業者が操作手段の誤操作を認識し、作業の安全をより向上させることができる。
【００３７】
更に、作動停止手段により作業台の移動が停止されたときに操作手段の手動操作により作業台移動手段の作動を許容する操作許容手段を設ける場合には、作業台が再生移動している状態で操作手段が操作されて作動停止手段により作業台の移動が停止されたときは、操作許容手段により操作装置の手動操作を許容するので、作業台を作業者が所望する位置に移動させることができ、作業全体の作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における作業台自動移動装置を搭載した高所作業車の正面図を示す。
【図２】本発明の一実施の形態における作業台自動移動装置のブロック図を示す。
【図３】本発明の一実施の形態における作業台自動移動装置の作用を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 高所作業車（作業車）
３ 車体
１７ 伸縮ブーム（作業台移動手段）
２３ 作業台
２５ ブーム操作装置（操作手段）
２７ 作業対象物（障害物）
４０ 作業台自動移動装置
４７ 当接センサ（当接検出手段）
５５ 作動制御回路（作業台再生移動制御手段、操作許容手段）
６１ メモリ（軌跡記憶手段）
６７ 判定回路（作動規制事態判定手段）
６９ 作動規制回路（作動停止手段）

Claims (2)

1. 車体上に設けられた作業台移動手段と、前記作業台移動手段により移動される作業台と、前記作業台移動手段の作動を操作する操作手段と、前記操作手段の操作により移動した作業台の移動軌跡を記憶する軌跡記憶手段と、前記軌跡記憶手段に記憶された移動軌跡に従って前記作業台を移動させる再生移動を行なわせる作業台再生移動制御手段とを備え、前記作業台再生移動制御手段により前記移動軌跡に従って前記作業台を再生移動させている場合にこの再生移動作動を規制すべき事態が生じたか否かを判定する作動規制事態判定手段と、前記作動規制事態判定手段により前記再生移動作動を規制すべき事態が生じたと判定されたときに前記作業台再生移動制御手段の作動を規制して前記作業台を停止させる作動停止手段とを有し、
   前記作業台再生移動制御手段により前記移動軌跡に従って前記作業台が再生移動している場合に前記操作手段が操作されたときは、前記作動規制事態判定手段により前記再生移動作動を規制すべき事態が生じたと判定され、前記作動停止手段が前記作業台再生移動制御手段の作動を規制して前記作業台を停止させることを特徴とする高所作業車の作業台自動移動装置。
2. 前記作動停止手段により前記作業台の移動を停止させたときに前記操作手段の手動操作により前記作業台移動手段の作動を許容する操作許容手段を有することを特徴とする請求項１記載の高所作業車の作業台自動移動装置。

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