JP7318414B2

JP7318414B2 - 作業機械

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Publication number: JP7318414B2
Application number: JP2019151079A
Authority: JP
Inventors: 共史岡田; 精一田中
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2019-08-21
Filing date: 2019-08-21
Publication date: 2023-08-01
Anticipated expiration: 2039-08-21
Also published as: US20220275602A1; JP2021031899A; EP3995631A4; CN114258447A; EP3995631A1; WO2021033365A1

Description

本発明は、例えば、油圧式掘削機や、自動車を解体する解体作業機等の作業機械に関する。

例えば、油圧式掘削機は、オペレータキャブ等を備えた上部旋回体が下部走行体に旋回装置によって旋回自在に載架される。ブームは、上部旋回体の前部に一端が回動自在に連結される。アームは、ブームの他端に一端が回動自在に連結される。バケットは、アームの他端に回動自在に連結される。

上部旋回体の旋回動作並びに、ブーム、アーム及びバケットの回動動作は、例えば、オペレータがオペレータキャブに設けられた操作レバーを操作することによって行われる。

整地作業等の場合、ブーム、アーム及びバケットの動作の精度が要求される。そこで、操作レバーにブーム、アーム及びバケットの回動動作の速度を調整するスイッチを設けることが特許文献１に開示されている（特許文献１参照）。

特開２０００－２８４８４９号公報

特許文献１に開示されている操作制御方法は、オペレータが手動でスイッチを操作してブーム、アーム及びバケットの回動動作の速度を調整しなければならない。従って、例えば、オペレータが誤ってスイッチの切り替えを行った場合、オペレータが意図としない速度で動作が行われ得ることが課題の１つとして挙げられる。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、オペレータの意図する態様で作業機械の動作対象を動作させることが可能な作業機械を提供することを目的とする。

かかる課題を解決するため、本発明の作業機械は、作業対象物に対して処理を行う作業機械であって、基体と、前記基体に対して移動自在であり、前記作業対象物に対する処理動作を行うために相対動作をする複数の構成部材を有する作業具と、前記作業具に対する操作を受け付ける操作受付部と、前記操作受付部が受け付けた操作及び当該操作の操作量に応じて前記作業具の移動及び処理動作を制御する制御部と、前記作業具と前記作業対象物の位置に基づいて決まる１の領域との距離を取得する距離取得部と、を有し、前記制御部は、前記距離に応じて前記操作量に対する前記作業具の前記複数の構成部材の相対動作の動作量を調整することを特徴とする。

本発明の作業機械によれば、制御部が作業具と１の領域との距離に応じて操作量に対する前記作業具の移動量又は処理動作の動作量を調整することにより、例えば、当該距離が遠い場合は、作業具の移動量や動作を大きく、かつ素早く行うことができる。また、例えば、当該距離が近い場合は、作業具の移動量や動作を小さく、かつ遅く行うことができる。従って、オペレータの意図する態様で作業具を移動又は動作させることが可能となる。

また、本発明の作業機械は、前記作業具は、基部と、前記基部に軸支され、開閉動作によって物体を挟み込み保持可能な前記複数の構成部材としての一対の掴み部材と、を有している把持具であるようにしてもよい。

また、本発明の作業機械は、前記距離取得部は、前記作業具と前記作業対象物を構成する複数の部品のうち一の部品が存在する前記一の領域との距離を取得し、前記一の部品の種類を示す属性情報を取得する属性情報取得部を有し、前記制御部は、前記属性情報に応じて定まる、前記一対の掴み部材の開閉動作量が互いに異なる複数の作業動作モードにしたがって、前記操作量に対する前記物体としての前記一の部品を把持するための前記一対の掴み部材の開閉動作量を調整することようにしてもよい。

このような態様によれば、制御部は、作業領域の属性情報に応じて、言い換えれば、作業の対象が、例えば、自動車のボンネットの引きはがしであるか、ハーネスの取り外しであるかに応じて、作業具の移動量又は動作量を調整する。従って、オペレータが意図する作業に応じて動作させる対象の動作量を調整することが可能となる。

本発明の作業機械は、前記基体に対して旋回自在な旋回体と、一端が前記旋回体に対して回動自在に連結された第１の腕部、及び一端が前記第１の腕部に対して回動自在に前記第１の腕部の他端に連結され、他端が前記把持具の前記基部に連結された第２の腕部を有する作業腕と、を含み、前記操作受付部は、前記旋回体の旋回動作に対する第１操作、前記作業腕の前記第１の腕部の回動動作に対する第２操作および前記作業腕の前記第２の腕部の回動動作に対する第３操作を受け付け、前記制御部は、前記操作受付部が受け付けた前記第１操作の操作量に応じた旋回量で前記旋回体に旋回動作をさせ、前記第２操作の操作量に応じた第１の回動量で前記作業腕の前記第１の腕部に回動動作をさせ、前記第３操作の操作量に応じた第２の回動量で前記作業腕の前記第２の腕部に回動動作をさせ、前記１の領域までの距離に応じて前記第１操作の操作量に対する前記旋回量、前記第２操作の操作量に対する前記第１の回動量および前記第３操作の操作量に対する前記第２の回動量を調整するようにしてもよい。

このような態様によれば、制御部は、１の領域までの距離に応じて第１操作の操作量に対する旋回量、第２操作の操作量に対する第１の回動量、第３操作の操作量に対する第２の回動量または第４操作の操作量に対する動作量を調整する。従って、動作させる対象の各々の動作量等を調整することによって細かい調整を行うことが可能でき、オペレータの意図に応じた動作をさせることが可能となる。

このような態様によれば、制御部が、作業具の動作量を調整することによって、作業工程に応じた適切な動作を作業具の掴み部材にさせることができる。具体的には、例えば、車両からハーネスを取り外すような精密な作業が必要な場合において、車両からボンネットを外すような大きな動作を必要とする作業よりも、より細かに作業具を動作させることが可能である。

前記制御部は、前記第１操作の操作量に対する前記旋回体の旋回量が互いに異なる複数の作業動作モードで前記旋回体を旋回させるようにしてもよい。

このような態様によれば、オペレータの意図する態様で、旋回体を旋回させる、すなわち、作業具を移動させることが可能となる。

実施例１に係る作業機械の側面図である。実施例１に係る作業機械の平面図である。図２の操作レバーの斜視図である。実施例１に係る作業機械の機能ブロックを示すブロック図である。図４の制御部による作業機械の制御態様を示す説明図である。図１の把持具の拡大正面図である。実施例１に係る作業機械の動作処理ルーチンを示すフロー図である。実施例１に係る作業機械の出力処理ルーチンを示すフロー図である。実施例２作業機械の機能ブロックを示すブロック図である。実施例２に係る作業機械の動作処理ルーチンを示すフロー図である。実施例２に係る作業機械の出力処理ルーチンを示すフロー図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。しかし、これらを適宜改変し、組み合わせてもよい。また、以下の説明及び添付図面において、実質的に同一又は等価な部分には同一の参照符を付して説明する。

図１は、実施例１に係る作業機械としての自動車解体機１００の側面図である。尚、図中の矢印は、自動車解体機１００の上下方向及び前後方向を示している。作業機械としての自動車解体機１００は、例えば、作業対象物としての廃車となった自動車を部品ごとに解体する機械である。

図１に示すように、自動車解体機１００は、基体としての走行体１１を有する。走行体１１は、クローラ式のもので自動車解体機１００を前進又は後退させる。

旋回体１２は、走行体１１に対して旋回可能に走行体１１上に設けられている。旋回体１２は、走行体１１に対して旋回軸心ＣＸ周りの方向に旋回自在に設けられている。

駆動部ＤＶは、旋回体１２に設けられている。駆動部ＤＶは、旋回体１２を走行体１１に対して旋回させることが可能な旋回モータ（図示せず）を備える。例えば、旋回モータは、エンジン（図示せず）の駆動力によって駆動される油圧ポンプを含む油圧発生装置（図示せず）からの作動油によって駆動させられ、それにより旋回体１２が旋回させられ得る。

運転室ＣＢは、旋回体１２の自動車解体機１００の前後方向（図１中の矢印の前後方向）における前側の部分に配されている。運転室ＣＢ内には、旋回体１２の旋回等の動作をオペレータが操作可能な２つの操作レバー（図示せず）が設けられている。また、運転室ＣＢ内には、旋回体１２の旋回動作の制御状態を表示するディスプレイ（図示せず）が設けられている。

第１の腕部としてのブーム１３ａは、棒状に形成されている。旋回体１２に対して回動自在、すなわち起伏自在に旋回体１２の前側に一端が接続されている。ブーム１３ａは、オペレータによる操作レバーの操作に応じて旋回体１２に対して回動可能である。

第２の腕部としての棒状のアーム１３ｂは、ブーム１３ａに対して回動自在、すなわち起伏自在にブーム１３ａの他端に一端が接続されている。アーム１３ｂは、オペレータによる操作レバーの操作に応じてブーム１３ａに対して回動可能である。ブーム１３ａ及びアーム１３ｂによって作業腕１３が構成されている。

作業具としての把持具１４は、アーム１３ｂに対して回動自在、すなわち起伏自在にアーム１３ｂの他端に接続されている。把持具１４は、オペレータによる操作レバーの操作に応じてアーム１３ｂに対して回動可能である。把持具１４は、作業対象物である自動車に対して把持動作をすることが可能である。このように、把持具１４は、走行体１１に対して移動自在であり、自動車に対する処理動作、すなわち把持動作を行うことが可能である。

クランプ装置１５は、走行体１１の前部に設けられたアーム支持部１５ａを有する。アーム支持部１５ａは、走行体１１と接続されている。

クランプ装置１５は、アーム支持部１５ａに支持された左右一対の押さえ用アーム１５ｂを有する。クランプ装置１５は、として上下方向に起伏する、すなわち、走行体１１に対して回動することが可能である。

カメラＣＭは、旋回体１２の前後及び両側方に１つずつ計４か所に取り付けられている。各々のカメラＣＭが撮像することにより、自動車解体機１００は、その前後及び両側方の映像又は画像を取得することが可能である。

図２は、自動車解体機１００の上面を示している。図２に示すように、旋回体１２は、旋回中心を中心として旋回することが可能である。制御ユニット２０は、旋回体１２の旋回動作、ブーム１３ａ及びアーム１３ｂの回動動作、並びに、把持具１４の動作等を制御する。制御ユニット２０は、旋回体１２に設けられている。制御ユニット２０は、カメラＣＭからの撮像情報を受信可能に接続されている。制御ユニット２０は、カメラＣＭの撮像情報に基づいて自動車解体機１００の上記旋回動作等の制御を行うことが可能である。

運転室ＣＢ内には、オペレータが着座可能な座席ＳＴが設けられている。また運転室ＣＢ内には、座席ＳＴから見て左側に操作レバー３０が設けられている。また運転室ＣＢ内には、座席ＳＴから見て右側に操作レバー４０が設けられている。オペレータは、操作レバー３０、４０を操作することにより、例えば、旋回体１２に旋回動作をさせることができる。

図３は、操作レバーを示している。図３に示すように、操作レバー３０、４０は、基部ＢＳ及び基部ＢＳに対して回動可能に取り付けられた棒状のシャフト３１、４１を有する。シャフト３１、４１は、前後方向及び左右方向に回動可能である。シャフト３１、４１は、上端側に円筒状に形成された握り部を有する。シャフト３１、４１は、一端、すなわち下端が操作レバー３０、４０の傾倒量、すなわち操作量を検知することが可能なセンサ（図示せず）に接続されている。

シャフト３１がオペレータによって左右方向に倒されると、例えば、制御ユニット２０による制御によって、旋回体１２が走行体１１に対して回動、すなわち旋回させられる。具体的には、シャフト３１がオペレータによって右方に倒されると、旋回体１２が右周りに旋回させられる。シャフト３１がオペレータによって左方に倒されると、旋回体１２が左周りに旋回させられる。このように、旋回体１２を走行体１１に対して旋回させる操作レバー３０の操作を第１操作とする。

シャフト４１がオペレータによって前後方向に倒されると、例えば、制御ユニット２０による制御によって、ブーム１３ａが旋回体１２に対して回動させられる。具体的には、シャフト４１がオペレータによって前方に倒されると、ブーム１３ａが前方に押し出される。シャフト４１がオペレータによって後方に倒されると、ブーム１３ａが後方に引き込まれる。このように、ブーム１３ａを旋回体１２に対して回動させる操作レバー４０の操作を第２操作とする。

シャフト３１がオペレータによって前後方向に倒されると、例えば、制御ユニット２０による制御によって、アーム１３ｂがブーム１３ａに対して回動させられる。具体的には、シャフト３１がオペレータによって前方に倒されると、アーム１３ｂが前方に押し出される。シャフト３１がオペレータによって後方に倒されると、アーム１３ｂが後方に引き込まれる。このように、アーム１３ｂをブーム１３ａに対して回動する操作レバー３０の操作を第３操作とする。

シャフト４１がオペレータによって左右方向に倒されると、例えば、制御ユニット２０による制御によって、把持具１４がアーム１３ｂに対して回動させられる。具体的には、シャフト４１がオペレータによって右方に倒されると、把持具１４が前方に押し出される。シャフト４１がオペレータによって後方に倒されると、把持具１４が後方に引き込まれる。

シャフト３１、４１の他端、すなわち上端には、左右方向に穿って形成されている開口部を有する。この開口部には、操作ボタン３２、４２が挿通されている。

操作ボタン３２、４２は、棒状に形成された基体３２ａ、４２ａを有する。ボタン部３２ｂ、４２ｂは、基体３２ａ、４２ａの他端、すなわち上端に一体となって形成されている。操作ボタン３２、４２は、シャフト３１、４１の開口部の開口形状に沿って左右方向に回動可能である。基体３２ａ、４２ａは、一端、すなわち下端が操作ボタン３２、４２の傾倒量、すなわち操作量を検知することが可能なセンサ（図示せず）に接続されている。

操作ボタン３２が、オペレータによって左右方向に倒されると、例えば、制御ユニット２０による制御によって、把持具１４がアーム１３ｂに対して回動させられる。具体的には、操作ボタン３２がオペレータによって右方に倒されると、把持具１４が右周りに回動される。操作ボタン３２がオペレータによって左方に倒されると、把持具１４が左周りに回動される。

操作ボタン４２がオペレータによって左右方向に倒されると、例えば、制御ユニット２０による制御によって、把持具１４の一対の爪部１４ｂ、１４ｃが開閉させられる。具体的には、操作ボタン４２がオペレータによって右方に倒されると、把持具１４の一対の爪部１４ｂ、１４ｃが互いに離隔される、すなわち爪部１４ｂが開かられる。操作ボタン４２がオペレータによって左方に倒されると、把持具１４の一対の爪部１４ｂ、１４ｃが互いに近接される、すなわち爪部１４ｂが閉じられる。このように、把持具１４の一対の爪部１４ｂ、１４ｃを開閉させる、すなわち把持させる操作ボタン４２の操作を第４操作とする。

図４は、制御ユニット２０の機能ブロックを示している。図４に示すように、入力部２１は、カメラＣＭ及び操作レバー３０、４０と接続されているインターフェース部である。尚、制御ユニット２０は、エンジンが稼働しているかどうかを取得可能である。

制御ユニット２０は、入力部２１を介して操作レバー３０、４０に対してなされた操作を受付可能である。また、制御ユニット２０は、入力部２１を介してカメラＣＭが撮像した撮像データを取得可能である。

出力部２２は、旋回体１２、ブーム１３ａ、アーム１３ｂ及び把持具１４の駆動部（図示せず）に駆動信号を送出する。制御ユニット２０は、出力部２２からの駆動信号によって、旋回体１２、ブーム１３ａ、アーム１３ｂ及び把持具１４に対して上述した動作をさせることが可能である。

制御部２３は、演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）と、主記憶装置としてのＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、を有するコンピュータによって実現される。ＣＰＵは、ＲＯＭから処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開したプログラムと協働して、各種機能を実現する。

操作受付部２３ａは、操作レバー３０、４０の入力操作を受け付けることが可能である。操作受付部２３ａは、操作レバー３０、４０に対する操作がなされたこと及び当該操作の量を入力部２１を介して取得することが可能である。従って、操作受付部２３ａは、操作レバー３０、４０に操作がなされたか否かを判定することが可能である。

また、操作受付部２３ａは、操作ボタン３２、４２の入力操作を受け付けることが可能である。操作受付部２３ａは、操作ボタン３２、４２に対する操作がなされたこと及び当該操作の量を入力部２１を介して取得することが可能である。従って、操作受付部２３ａは、操作ボタン３２、４２に操作がなされたか否かを判定することが可能である。

このように、操作受付部２３ａは、旋回体の旋回動作に対する第１操作乃至第４操作を受け付けることが可能である。具体的には、操作受付部２３ａは、旋回体１２を旋回させる第１操作以外に、作業腕１３のブーム１３ａの回動動作に対する第２操作を受け付けることが可能である。操作受付部２３ａは、作業腕１３のアーム１３ｂの回動動作に対する第３操作を受け付けることが可能である。操作受付部２３ａは、把持具１４の把持動作に対する第４操作を受け付けることが可能である。尚、操作受付部２３ａは、自動車解体機１００の駆動部ＤＶのエンジンをＯＮ又はＯＦＦにする操作がなされたかを入力部２１を介して取得することが可能である。

旋回制御部２３ｂは、旋回体１２の回動動作、すなわち旋回動作を制御することが可能である。旋回制御部２３ｂは、操作受付部２３ａが受け付けた操作レバー３０、４０の操作に基づいて、駆動部ＤＶを駆動させることにより旋回体１２を旋回させることが可能である。従って、旋回制御部２３ｂは、操作受付部２３ａが受け付けた第１操作の量に応じて旋回体１２に旋回動作させることが可能である。

回動制御部２３ｃは、ブーム１３ａの回動動作を制御することが可能である。回動制御部２３ｃは、操作受付部２３ａが受け付けた操作レバー３０、４０の操作に基づいて、駆動部ＤＶを駆動させることによりブーム１３ａを回動させることが可能である。従って、回動制御部２３ｃは、第２操作の量に応じて作業腕１３のブーム１３ａに回動動作させることが可能である。

起伏制御部２３ｄは、アーム１３ｂの回動動作、すなわち起伏動作を制御することが可能である。起伏制御部２３ｄは、操作受付部２３ａが受け付けた操作レバー３０、４０の操作に基づいて、駆動部ＤＶを駆動させることによりアーム１３ｂを起伏させることが可能である。従って、起伏制御部２３ｄは、第３操作の量に応じて作業腕１３のアーム１３ｂに起伏動作、すなわち回動動作させることが可能である。

把持制御部２３ｅは、把持具１４の回動動作、把持動作を制御することが可能である。把持制御部２３ｅは、操作受付部２３ａが受け付けた操作ボタン３２、４２の操作に基づいて、把持具１４を回動させ、又は把持具１４に把持動作をさせることが可能である。従って、把持制御部２３ｅは、第４操作の量に応じて把持具１４に動作させることが可能である。

距離取得部２３ｆは、例えば、カメラＣＭが撮像した撮像データに基づいて、把持具１４と作業対象物である自動車の位置に基づいて決まる１の領域との距離を取得することが可能である。尚、１の領域は把持具１４の動作によって作業がなされる領域である作業領域とするとよい。本実施例においては、１の領域を作業領域として説明する。

このように、距離取得部２３ｆは、把持具１４から自動車解体機１００が作業する領域である作業領域までの距離を取得することが可能である。

距離取得部２３ｆは、例えば、画像処理に基づいて把持具１４から作業領域までの距離を算出する。作業領域は、例えば、解体される自動車の特定部位であってもよい。

図５は、制御部２３による旋回体１２の動作を制御する態様を示している。本図においては、自動車ОＢのボンネットの近傍を作業領域ＯＡとして説明する。尚、作業領域ＯＡは、自動車ОＢのボンネットの近傍に限られず、実施態様に応じて適宜変更することが可能である。また、図中においては、旋回体１２の旋回態様を明らかにするためクランプ装置１５の記載を省略している。

制御部２３は、把持具１４から作業領域ＯＡまでの距離に応じて、旋回体１２の旋回量を制御することが可能である。例えば、制御部２３は、把持具１４の動作によって処理がなされるべき作業領域ＯＡまでの距離の基準となる基準距離Ｄ１に基づいて上記の旋回量を制御する。この場合、制御部２３は、把持具１４から作業領域ＯＡまでの距離が基準距離Ｄ１よりも遠いか否かによって旋回体１２の旋回動作の旋回量を制御することが可能である。

尚、作業領域ＯＡは、オペレータにより例えば、運転室ＣＢに設けられたディスプレイのタッチパネルにより入力されてもよい。また、作業領域ＯＡは、制御ユニット２０に接続された外部機器（図示せず）より、取得するようにしてもよい。

図５に示すように、処理エリアＰＲは、作業領域ＯＡの中心Ｃから基準距離Ｄ１以内の領域である。処理エリアＰＲ外に把持具１４がある状態、すなわち自動車解体機１００が図中破線で示された姿勢である状態から旋回体１２の旋回動作を開始させ、処理エリアＰＲ内に把持具１４が進入するまで旋回体１２を旋回させる場合を説明する。

制御部２３は、例えば、把持具１４が処理エリアＰＲ外に位置するか処理エリアＰＲ内に位置するかに応じて、旋回体１２の旋回動作のモードを切り替えて旋回体１２を旋回させる。言い換えれば、制御部２３は、把持具１４が作業領域ＯＡの中心Ｃから基準距離Ｄ１以内に位置するか、把持具１４が作業領域ＯＡの中心Ｃから基準距離Ｄ１よりも外に位置するかに応じて、旋回体１２の旋回動作のモードを切り替える。

制御部２３は、処理エリアＰＲ外においては、旋回体１２の旋回動作のモードである移動モードで旋回体１２の旋回動作をさせる。制御部２３は、把持具１４が処理エリアＰＲ内に進入すると、旋回体１２の旋回動作のモードである作業モードで旋回体１２の旋回動作をさせる。

移動モード及び作業モードにおいて同一の操作量で操作レバー３０を操作した場合、作業モードでは、移動モードよりも精密に旋回体１２が旋回される。すなわち、作業モードでは、旋回速度が移動モードよりも遅い態様で旋回体１２が旋回される。

このように、把持具１４から作業領域ＯＡまでの距離が基準距離Ｄ１以下であるか否かによって、操作レバー３０の操作量が同一であっても、旋回体１２の旋回量が異なる。

図６は、把持具１４の拡大正面図を示している。図６に示すように、把持具１４は、アーム１３ｂの他端に接続されている基部１４ａを有する。具体的には、基部１４ａは、アーム１３ｂの軸周りに回転可能にアーム１３ｂの他端に接続されている。従って、把持具１４は、アーム１３ｂの軸周りに回動自在である。把持具１４は、オペレータによる操作レバーの操作に応じてアーム１３ｂに対して回動可能である。

把持具１４は、爪状に形成されている一対の爪部１４ｂ、１４ｃを有する。言い換えれば、把持具１４は、掴み部材としての一対の爪部１４ｂ、１４ｃを有する。爪部１４ｂは、基部１４ａと一体に形成されている。爪部１４ｃは、一端が基部１４ａのシャフトＳＨに軸支されている。

従って、爪部１４ｃがシャフトＳＨの軸周りに回動することによって、一対の爪部１４ｂ、１４ｃは、各々の他端が互いに近接又は離隔する、すなわち把持動作をすることが可能である。一対の爪部１４ｂ、１４ｃは、例えば、オペレータによる操作ボタン４２の操作に応じて各々の他端が互いに近接又は離隔することが可能である。尚、図中の矢印は、爪部１４ｃの可動範囲ＲＭを示している。

制御部２３は、把持具１４から作業領域ＯＡまでの距離に応じて、把持具１４の把持動作の動作量を制御することが可能である。具体的には、制御部２３は、把持具１４が処理エリアＰＲ外に位置するか処理エリアＰＲ内に位置するかに応じて、把持具１４の把持動作のモードを切り替えて把持具１４を把持させる。言い換えれば、制御部２３は、把持具１４が作業領域ＯＡの中心Ｃから基準距離Ｄ１以内に位置するか、把持具１４が作業領域ＯＡの中心Ｃから基準距離Ｄ１よりも外に位置するかに応じて、把持具１４の把持動作のモードを切り替える。

制御部２３は、処理エリアＰＲ外においては、把持具１４の把持動作のモードである移動モードで把持具１４の把持動作をさせる。制御部２３は、把持具１４が処理エリアＰＲ内に進入すると、把持具１４の把持動作のモードである作業モードで把持具１４の把持動作をさせる。

移動モード及び作業モードにおいて同一の操作量で操作レバー３０を操作した場合、作業モードでは、移動モードよりも精密に把持具１４が稼働される。すなわち、作業モードでは、把持速度が移動モードよりも遅い態様で把持具１４が稼働される。また、狭小な空間での作業に適するように最大開度が移動モードよりも狭く稼働される。

また、制御部２３は、作業領域の属性によっても把持具１４の把持動作のモードを変更してもよい。例えば、自動車ＯＢからハーネスを取り外す工程では、車両からボンネットを外す工程よりも、より精密に把持具１４を動作させる必要がある。従って、制御部２３は、例えば、ハーネスのような精密に把持具１４を動作させる対象（精密処理対象とも称する）に対して把持具１４に把持動作をさせる場合に、把持動作速度が作業モードよりも遅い態様で把持動作がなされる微操作モードで把持具１４を動作させてもよい。

図７は、制御部２３による稼働対象の動作処理ルーチンＲ１の一例を示している。尚、稼働対象は、本図及び次図においては、旋回体１２、ブーム１３ａ、アーム１３ｂ及び把持具１４として説明する。

図７に示すように、制御部２３は、自動車解体機１００のエンジンがＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１において、制御部２３は、自動車解体機１００のエンジンをＯＮ又はＯＦＦにする操作がなされたかを、例えば、入力部２１を介して取得する。すなわち、制御部２３は、操作受付部２３ａとして機能する。

制御部２３は、ステップＳ１０１の判定においてエンジンがＯＮではないと判定した場合（ステップＳ１０１：Ｎ）、処理を終了する。

制御部２３は、ステップＳ１０１の判定においてエンジンがＯＮであると判定した場合（ステップＳ１０１：Ｙ）、把持具１４から作業領域ＯＡまでの距離が基準距離Ｄ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

ステップＳ１０２の判定は、例えば、カメラＣＭが撮像した画像データに基づいて、処理エリアＰＲ内に把持具１４が位置するかによって行われる。言い換えれば、制御部２３は、把持具１４から作業領域ＯＡまでの距離を当該画像データに基づいて取得する。従って、制御部２３は、把持具１４から作業領域ＯＡまでの距離を取得する距離取得部２３ｆとして機能する。

制御部２３の距離取得部２３ｆは、ステップＳ１０２の判定において、当該距離が基準距離Ｄ１よりも長い、すなわち基準距離Ｄ１以下ではないと判定した場合（ステップＳ１０２：Ｎ）、稼働対象に対する制御モードを上述した移動モードにする（ステップＳ１０３）。尚、移動モードは、上述のように、動作速度が作業モードよりも速い態様で動作がなされる制御モードである。

制御部２３は、ステップＳ１０２の判定において、当該距離が基準距離Ｄ１以下であると判定した場合（ステップＳ１０２：Ｙ）、稼働対象に対する制御モードを上述した作業モードにする（ステップＳ１０４）。尚、作業モードは、上述のように、稼働対象の動作が精密であり、かつ動作速度が微操作モードよりも速い態様で動作がなされる制御モードである。

制御部２３は、ステップＳ１０３又は、ステップＳ１０４の後、自動車解体機１００のエンジンがＯＦＦであるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。

制御部２３は、ステップＳ１０５の判定において、エンジンがＯＮである、すなわちエンジンがＯＦＦではないと判定した場合（ステップＳ１０５：Ｎ）、ステップＳ１０２の判定に戻って以後の処理を繰り返す。

制御部２３は、ステップＳ１０５の判定において、エンジンがＯＦＦであると判定した場合（ステップＳ１０５：Ｙ）、処理を終了する。

図８は、制御部２３の旋回制御部２３ｂ乃至把持制御部２３ｅの各々によって実行される各制御モードの駆動部に対する出力処理ルーチンＲ２の一例を示している。制御部２３は、入力された第１操作乃至第４操作の量に対して各制御モードに応じて、補正をして駆動部に出力する。

図８に示すように、制御部２３は、稼働対象の動作に関する操作を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ステップＳ２０１において、制御部２３は、操作ボタン４２による操作を受け付けたか否かによって当該判定を行う。従って、制御部２３は、操作受付部２３ａとして機能する。

制御部２３は、ステップＳ２０１の判定において、操作を受け付けていないと判定した場合（ステップＳ２０１：Ｎ）、処理を終了する。

制御部２３は、ステップＳ２０１の判定において、操作を受け付けたと判定した場合（ステップＳ２０１：Ｙ）、作業モードであるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０２において、作業モードであるか否かの判定は、図７で示したステップＳ１０２の判定処理の結果を取得することによって行われる。

制御部２３は、ステップＳ２０２の判定において、作業モードであると判定した場合（ステップＳ２０２：Ｙ）、制御部２３は、ステップＳ２０１において受け付けた操作の操作量に対して予め定めた第１補正値を乗じて駆動部に出力する、すなわち第１補正出力をする（ステップＳ２０３）。尚、第１補正値は、例えば、１よりも小さく０よりも大きい数値である。

ステップＳ２０３においては、制御部２３は、受け付けた操作量に応じた動作量を稼働対象の駆動部に対して出力して稼働対象を動作させる。すなわち、制御部２３は、旋回制御部２３ｂ乃至把持制御部２３ｅとして機能する。従って、制御部２３は、把持具１４から作業領域ＯＡまでの距離に応じて第１操作乃至第４操作の量に対する動作させる対象の動作量を調整する。

制御部２３の距離取得部２３ｆは、ステップＳ２０２の判定において、作業モードでないと判定した場合（ステップＳ２０２：Ｎ）、制御部２３は、ステップＳ２０１において受け付けた操作量を駆動部に出力する、すなわち出力をする（ステップＳ２０４）。

ステップＳ２０４においては、制御部２３は、受け付けた操作量に応じた動作量を稼働対象の駆動部に対して出力して稼働対象を動作させる。すなわち、制御部２３は、旋回制御部２３ｂ乃至把持制御部２３ｅとして機能する。従って、制御部２３は、把持具１４から作業領域ＯＡまでの距離に応じて第１操作乃至第４操作の量に対する動作させる対象の動作量を調整する。

制御部２３は、ステップＳ２０３又はステップＳ２０４の後、自動車解体機１００のエンジンがＯＦＦであるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。

制御部２３は、ステップＳ２０５の判定において、エンジンがＯＦＦではないと判定した場合（ステップＳ２０５：Ｎ）、ステップＳ２０１の判定に戻って以後の処理を繰り返す。

制御部２３は、ステップＳ２０５の判定において、エンジンがＯＦＦであると判定した場合（ステップＳ２０５：Ｙ）、処理を終了する。

このように、制御部２３は、作業領域ＯＡまでの距離に応じて第１操作乃至第４操作の操作量に対する動作させる稼働対象の動作量を調整する。尚、制御部２３が動作量を調整する稼働対象は、旋回体１２、ブーム１３ａ、アーム１３ｂ及び把持具１４に限られず、例えば、クランプ装置１５であってもよい。

以上のように、本実施例に係る自動車解体機１００によれば、制御部２３が作業領域ＯＡまでの距離に応じて第１操作の量、第２操作の量、第３操作の量及び第４操作の量に対する動作させる対象の動作量を調整することにより、例えば、作業領域ＯＡまでの距離が遠い場合は、旋回体等の動作を大きく、かつ素早く行うことができる。また、例えば、作業領域ＯＡまでの距離が近い場合は、旋回体１２等の動作を小さく、かつ遅く行うことができる。従って、オペレータの意図する態様で自動車解体機１００の動作対象を動作させることが可能となる。

実施例２に係る自動車解体機１００を説明する。実施例２に係る自動車解体機１００は、解体の対象となる自動車の部位、言い換えれば、作業領域ＯＡの属性に応じて、動作させる対象の動作量を調整する点で実施例１の自動車解体機１００とは異なる。その余の点については、実施例１の自動車解体機１００と同一であるので説明を省略する。

図９は、実施例２の自動車解体機１００の制御ユニット２０の機能ブロックを示している。図９に示すように、実施例２の制御ユニット２０は、制御部２３が属性情報取得部２３ｇを有する点で実施例１の制御ユニット２０とは異なる。

属性情報取得部２３ｇは、例えば、カメラＣＭが撮像した撮像データに基づいて、作業領域ＯＡの属性情報、例えば、自動車ОＢのボンネットの近傍、ドアの近傍、底面側等を取得することが可能である。従って、属性情報取得部２３ｇは、作業領域ＯＡの属性情報を取得することが可能である。

図１０は、制御部２３による稼働対象の動作処理ルーチンＲ３の一例を示している。尚、稼働対象は、本図及び次図においては、旋回体１２、ブーム１３ａ、アーム１３ｂ及び把持具１４として説明する。

図１０に示すように、制御部２３は、自動車解体機１００のエンジンがＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。ステップＳ３０１において、制御部２３は、自動車解体機１００のエンジンをＯＮ又はＯＦＦにする操作がなされたかを、例えば入力部２１を介して取得する。すなわち、制御部２３は、操作受付部２３ａとして機能する。

制御部２３は、ステップＳ３０１の判定においてエンジンがＯＮではないと判定した場合（ステップＳ３０１：Ｎ）、処理を終了する。

制御部２３は、ステップＳ３０１の判定においてエンジンがＯＮであると判定した場合（ステップＳ３０１：Ｙ）、把持具１４から作業領域ＯＡまでの距離が基準距離Ｄ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。

ステップＳ３０２の判定は、例えば、カメラＣＭが撮像した画像データに基づいて、処理エリアＰＲ内に把持具１４が位置するかによって行われる。言い換えれば、制御部２３は、把持具１４から作業領域ＯＡまでの距離を当該画像データに基づいて取得する。従って、制御部２３は、把持具１４から作業領域ＯＡまでの距離を取得する距離取得部２３ｆとして機能する。

制御部２３の距離取得部２３ｆは、ステップＳ３０２の判定において、当該距離が基準距離Ｄ１よりも長い、すなわち基準距離Ｄ１以下ではないと判定した場合（ステップＳ３０２：Ｎ）、稼働対象に対する制御モードを上述した移動モードにする（ステップＳ３０３）。尚、移動モードは、上述のように、動作速度が作業モードよりも速い態様で動作がなされる制御モードである。

制御部２３は、ステップＳ３０２の判定において、当該距離が基準距離Ｄ１以下であると判定した場合（ステップＳ３０２：Ｙ）、作業領域ＯＡの属性が、精密処理対象であるか否かを判定する（ステップＳ３０４）。ステップＳ３０４において、作業領域ＯＡの属性が精密処理対象であるか否かの判定は、上述したように、オペレータにより例えば、運転室ＣＢに設けられたディスプレイのタッチパネルにより入力された入力情報に基づいて行われてもよいし、制御ユニット２０に接続された外部機器（図示せず）より、取得した情報に基づいて行われるようにしてもよい。

また、作業領域ＯＡは、下記に示すように、カメラＣＭが撮像した撮像データに基づいて取得されるようにしてもよい。制御部２３は、例えば、一定時間ごとにカメラＣＭによって撮像された複数の撮像データを取得する。制御部２３は、当該複数の撮像データに基づいて、把持具１４が自動車ОＢのどの部位に進行しているかを画像処理によって判断する。制御部２３は、把持具１４の進行方向に位置する自動車ОＢの部位を作業領域ＯＡの属性として属性情報を取得する。

例えば、作業領域ＯＡの属性がボンネットである場合、把持具１４は、徐々に当該ボンネットに向かって進行する。制御部２３は、一定時間毎に撮像された複数の撮像データに基づいて、把持具１４が自動車ОＢのボンネットに進行していることを画像処理によって判断することが可能である。制御部２３は、自動車ОＢのボンネットを作業領域ＯＡの属性として属性情報を取得する。したがって、制御部２３は、属性情報取得部２３ｇとして機能する。

制御部２３の距離取得部２３ｆは、ステップＳ３０４の判定において、作業領域ＯＡの属性が精密処理対象であると判定した場合（ステップＳ３０４：Ｙ）、稼働対象に対する制御モードを上述した微操作モードにする（ステップＳ３０５）。尚、微操作モードは、上述のように、稼働対象の動作が精密であり、かつ動作速度が作業モードよりも遅い態様で動作がなされる制御モードである。

制御部２３の距離取得部２３ｆは、ステップＳ３０４の判定において、作業領域ＯＡの属性が精密処理対象ではないと判定した場合（ステップＳ３０４：Ｎ）、稼働対象に対する制御モードを上述した作業モードにする（ステップＳ３０６）。尚、作業モードは、上述のように、稼働対象の動作が精密であり、かつ動作速度が微操作モードよりも速い態様で動作がなされる制御モードである。

制御部２３は、ステップＳ３０３、ステップＳ３０５又はステップＳ３０６の後、自動車解体機１００のエンジンがＯＦＦであるか否かを判定する（ステップＳ３０７）。

制御部２３は、ステップＳ３０７の判定において、エンジンがＯＦＦではないと判定した場合（ステップＳ３０７：Ｎ）、ステップＳ３０２の判定に戻って以後の処理を繰り返す。

制御部２３は、ステップＳ３０７の判定において、エンジンがＯＦＦであると判定した場合（ステップＳ３０７：Ｙ）、処理を終了する。

図１１は、制御部２３の旋回制御部２３ｂ乃至把持制御部２３ｅの各々によって実行される各制御モードの駆動部に対する出力処理ルーチンＲ４の一例を示している。制御部２３は、入力された第１操作乃至第４操作の量に対して移動モード、作業モード及び微操作モードに応じて、補正をして駆動部に出力する。

図１１に示すように、制御部２３は、稼働対象の動作に関する操作を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ４０１）。ステップＳ４０１において、制御部２３は、操作ボタン４２による操作を受け付けたか否かによって当該判定を行う。従って、制御部２３は、操作受付部２３ａとして機能する。

制御部２３は、ステップＳ４０１の判定において、操作を受け付けていないと判定した場合（ステップＳ４０１：Ｎ）、処理を終了する。

制御部２３は、ステップＳ４０１の判定において、操作を受け付けたと判定した場合（ステップＳ４０１：Ｙ）、作業モードであるか否かを判定する（ステップＳ４０２）。ステップＳ４０２において、作業モードであるか否かの判定は、図１０で示したステップＳ３０４の判定処理の結果を取得することによって行われる。

制御部２３は、ステップＳ４０２の判定において、作業モードであると判定した場合（ステップＳ４０２：Ｙ）、制御部２３は、ステップＳ４０１において受け付けた操作の操作量に対して予め定めた第１補正値を乗じて駆動部に出力する、すなわち第１補正出力をする（ステップＳ４０３）。尚、第１補正値は、例えば、１よりも小さく０よりも大きい数値である。

ステップＳ４０３においては、制御部２３は、受け付けた操作量に応じた動作量を稼働対象の駆動部に対して出力して稼働対象を動作させる。すなわち、制御部２３は、旋回制御部２３ｂ乃至把持制御部２３ｅとして機能する。従って、制御部２３は、作業領域ＯＡの属性に応じて第１操作乃至第４操作の量に対する動作させる対象の動作量を調整する。

制御部２３の距離取得部２３ｆは、ステップＳ４０２の判定において、作業モードでないと判定した場合（ステップＳ４０２：Ｎ）、微操作モードであるか否かを判定する（ステップＳ４０４）。ステップＳ４０４において、微操作モードであるか否かの判定は、図１０で示したステップＳ３０４の判定処理の結果を取得することによって行われる。

制御部２３は、ステップＳ４０４の判定において、微操作モードであると判定した場合（ステップＳ４０４：Ｙ）、制御部２３は、ステップＳ４０１において受け付けた操作量に対して予め定めた第２補正値を乗じて駆動部に出力する、すなわち第２補正出力をする（ステップＳ４０５）。尚、第２補正値は、例えば、１よりも小さく０よりも大きい数値であり、かつ、第１補正値よりも小さい数値である。

ステップＳ４０５においては、制御部２３は、受け付けた操作量に応じた動作量を稼働対象の駆動部に対して出力して稼働対象を動作させる。すなわち、制御部２３は、旋回制御部２３ｂ乃至把持制御部２３ｅとして機能する。

従って、制御部２３は、作業領域ＯＡの属性に応じて第１操作乃至第４操作の量に対する動作させる対象の動作量を調整する。

制御部２３は、ステップＳ４０４の判定において、微操作モードでないと判定した場合（ステップＳ４０４：Ｎ）、制御部２３は、ステップＳ４０１において受け付けた操作量を駆動部に出力する、すなわち出力をする（ステップＳ４０６）。

ステップＳ４０６においては、制御部２３は、受け付けた操作量に応じた動作量を稼働対象の駆動部に対して出力して稼働対象を動作させる。すなわち、制御部２３は、旋回制御部２３ｂ乃至把持制御部２３ｅとして機能する。

制御部２３は、ステップＳ４０３、ステップＳ４０５又はステップＳ４０６の後、自動車解体機１００のエンジンがＯＦＦであるか否かを判定する（ステップＳ４０７）。

制御部２３は、ステップＳ４０７の判定において、エンジンがＯＦＦではないと判定した場合（ステップＳ４０７：Ｎ）、ステップＳ４０１の判定に戻って以後の処理を繰り返す。

制御部２３は、ステップＳ４０７の判定において、エンジンがＯＦＦであると判定した場合（ステップＳ４０７：Ｙ）、処理を終了する。

尚、制御部２３が動作量を変更する対象は、旋回体１２、ブーム１３ａ、アーム１３ｂ及び把持具１４に限られず、例えば、クランプ装置１５であってもよい。

また、上述の実施例においては、作業具を把持具１４として説明した。しかし、作業具は把持具１４に限られず、例えば、掘削機に用いられるバケットであってもよい。

さらに、上述の実施例においては、作業機械を自動車解体機１００として説明した。しかし、作業機械は、自動車解体機１００だけでなく、例えば、建設解体機、油圧ショベル、スクラップローダ等の機械にも用いることができる。

例えば、車両からハーネスを取り外す工程では、車両からボンネットを外す工程よりも、より精細に把持具１４を動作させる必要がある。本実施例に係る自動車解体機１００によれば、制御部２３が作業領域ＯＡの属性に応じて第１操作の量、第２操作の量、第３操作の量及び第４操作の量に対する動作させる対象の動作量を調整することにより、言い換えれば、作業の対象が、例えば、自動車ОＢのボンネットの引きはがしであるか、ハーネスの取り外しであるかに応じて、動作させる対象の動作量を調整する。従って、オペレータが意図する作業に応じて動作させる対象の動作量を調整することが可能となる。

１００自動車解体機
１１走行体
１２旋回体
１３作業腕
１３ａブーム
１３ｂアーム
１４把持具
２０制御ユニット
２３制御部
２３ｇ属性情報取得部
ＯＢ自動車

Claims

作業対象物に対して処理を行う作業機械であって、
基体と、
前記基体に対して変位自在であり、前記作業対象物に対する処理動作を行うために相対動作をする複数の構成部材を有する作業具と、
前記作業具に対する操作を受け付ける操作受付部と、
前記操作受付部が受け付けた操作および当該操作の操作量に応じて前記作業具の変位および処理動作を制御する制御部と、
前記作業具と前記作業対象物の位置に基づいて決まる一の領域との距離を取得する距離取得部と、を有し、
前記制御部は、前記距離に応じて前記操作量に対する前記作業具の前記複数の構成部材の相対動作の動作量を調整することを特徴とする作業機械。
前記作業具は、基部と、前記基部に軸支され、開閉動作によって物体を挟み込み保持可能な前記複数の構成部材としての一対の掴み部材と、を有している把持具であることを特徴とする請求項１に記載の作業機械。
前記距離取得部は、前記作業具と前記作業対象物を構成する複数の部品のうち一の部品が存在する前記一の領域との距離を取得し、
前記一の部品の種類を示す属性情報を取得する属性情報取得部を有し、
前記制御部は、前記属性情報に応じて定まる、前記一対の掴み部材の開閉動作量が互いに異なる複数の作業動作モードにしたがって、前記操作量に対する前記物体としての前記一の部品を把持するための前記一対の掴み部材の開閉動作量を調整することを特徴とする請求項２に記載の作業機械。
前記基体に対して旋回自在な旋回体と、
一端が前記旋回体に対して回動自在に連結された第１の腕部、および一端が前記第１の腕部に対して回動自在に前記第１の腕部の他端に連結され、他端が前記把持具の前記基部に連結された第２の腕部を有する作業腕と、を含み、
前記操作受付部は、前記旋回体の旋回動作に対する第１操作、前記作業腕の前記第１の腕部の回動動作に対する第２操作および前記作業腕の前記第２の腕部の回動動作に対する第３操作を受け付け、
前記制御部は、
前記操作受付部が受け付けた前記第１操作の操作量に応じた旋回量で前記旋回体に旋回動作をさせ、前記第２操作の操作量に応じた第１の回動量で前記作業腕の前記第１の腕部に回動動作をさせ、前記第３操作の操作量に応じた第２の回動量で前記作業腕の前記第２の腕部に回動動作をさせ、
前記一の領域までの距離に応じて前記第１操作の操作量に対する前記旋回量、前記第２操作の操作量に対する前記第１の回動量および前記第３操作の操作量に対する前記第２の回動量を調整することを特徴とする請求項２または３に記載の作業機械。
前記制御部は、前記第１操作の操作量に対する前記旋回体の旋回量が互いに異なる複数の作業動作モードで前記旋回体を旋回させることを特徴とする請求項４に記載の作業機械。