JPH079366A - 作業機アームの水平方向位置決め装置 - Google Patents
作業機アームの水平方向位置決め装置Info
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- JPH079366A JPH079366A JP5186993A JP18699393A JPH079366A JP H079366 A JPH079366 A JP H079366A JP 5186993 A JP5186993 A JP 5186993A JP 18699393 A JP18699393 A JP 18699393A JP H079366 A JPH079366 A JP H079366A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 バイラテラル制御におけるエネルギー損失を
小さくする。 【構成】 コントローラ118のアーム位置偏差演算器
136は、操作レバー122の位置を示すポテンショメ
ータ132の出力信号と、アーム位置演算器134を介
して入力してくる、第2ブームの位置を示すポテンショ
メータ120の出力信号との偏差を求め、偏差が0とな
るようにサーボバルブ110を介してオフセットシリン
ダ84を制御する。また、アーム位置演算器134は、
ポテンショメータ120の出力信号からアーム68の水
平方向の位置を求めて、アーム68に設けたハンドリン
グ装置の位置の演算に供する。一方、作業機負荷演算器
138は、油圧センサ114、116が検出したオフセ
ットシリンダ84に作用する油圧から、アーム68に作
用する負荷を求め、サーボモータ126を駆動して操作
レバー122に負荷に応じた抵抗力を与える。
小さくする。 【構成】 コントローラ118のアーム位置偏差演算器
136は、操作レバー122の位置を示すポテンショメ
ータ132の出力信号と、アーム位置演算器134を介
して入力してくる、第2ブームの位置を示すポテンショ
メータ120の出力信号との偏差を求め、偏差が0とな
るようにサーボバルブ110を介してオフセットシリン
ダ84を制御する。また、アーム位置演算器134は、
ポテンショメータ120の出力信号からアーム68の水
平方向の位置を求めて、アーム68に設けたハンドリン
グ装置の位置の演算に供する。一方、作業機負荷演算器
138は、油圧センサ114、116が検出したオフセ
ットシリンダ84に作用する油圧から、アーム68に作
用する負荷を求め、サーボモータ126を駆動して操作
レバー122に負荷に応じた抵抗力を与える。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各種工事現場において
下水道管や支保工の配設などの部材の据付け作業に用い
る作業機の制御装置に係り、特に作業機のアームの水平
方向の位置決めに好適な作業機アームの水平方向位置決
め装置に関する。
下水道管や支保工の配設などの部材の据付け作業に用い
る作業機の制御装置に係り、特に作業機のアームの水平
方向の位置決めに好適な作業機アームの水平方向位置決
め装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、護岸工事などにおけるコンクリー
トブロックの張付け作業や下水道管の埋設工事における
ヒューム管の芯合わせ作業、または支保工の梁材のボル
ト孔合わせ作業等においては、図7に示したような方法
が採用されていた。
トブロックの張付け作業や下水道管の埋設工事における
ヒューム管の芯合わせ作業、または支保工の梁材のボル
ト孔合わせ作業等においては、図7に示したような方法
が採用されていた。
【0003】すなわち、護岸工事の場合、図7(A)に
示したように、一人の補助作業員10がクレーン12に
コンクリートブロック14を取り付け、クレーン12の
オペレータ16がコンクリートブロック14を、法覆工
22によって保護しようとする法面18の所定の位置に
吊り上げる。そして、法面18のところに待機している
他の補助作業員20がコンクリートブロック14の位置
合わせをし、コンクリートブロック14をクレーン12
から取り外し、法覆工22を形成していく。
示したように、一人の補助作業員10がクレーン12に
コンクリートブロック14を取り付け、クレーン12の
オペレータ16がコンクリートブロック14を、法覆工
22によって保護しようとする法面18の所定の位置に
吊り上げる。そして、法面18のところに待機している
他の補助作業員20がコンクリートブロック14の位置
合わせをし、コンクリートブロック14をクレーン12
から取り外し、法覆工22を形成していく。
【0004】また、ヒューム管の芯合わせ作業の場合、
地上においてヒューム管24をクレーン12に取り付け
たのち、図7(B)に示したようにヒューム管24を埋
設溝に吊り込む。そして、溝中の二人の補助作業員2
6、28が吊られているヒューム管24の両端を支持
し、すでに配設してあるヒューム管30との芯合わせを
行っている。
地上においてヒューム管24をクレーン12に取り付け
たのち、図7(B)に示したようにヒューム管24を埋
設溝に吊り込む。そして、溝中の二人の補助作業員2
6、28が吊られているヒューム管24の両端を支持
し、すでに配設してあるヒューム管30との芯合わせを
行っている。
【0005】さらに、支保工における梁部材を固定する
場合、地上においてクレーン12に梁部材32を取り付
けたのち、図7(C)のようにクレーン12によって梁
部材32を所定位置に吊り込み、一人の補助作業員34
が梁部材32を支持してボルト孔36の位置合わせを行
うとともに、もう一人の補助作業員38がレンチ40に
よってボルトの仮締めを行うようにしている。
場合、地上においてクレーン12に梁部材32を取り付
けたのち、図7(C)のようにクレーン12によって梁
部材32を所定位置に吊り込み、一人の補助作業員34
が梁部材32を支持してボルト孔36の位置合わせを行
うとともに、もう一人の補助作業員38がレンチ40に
よってボルトの仮締めを行うようにしている。
【0006】ところが、上記のクレーン12を利用した
据付け作業は、クレーン12へのヒューム管24や梁部
材32の取り付け、さらには据付け場所でのこれらの部
材の支持などに多くの補助作業員を必要とするばかりで
なく、玉掛け等の特殊な技術が要求される。そこで、上
記の図7(A)〜(C)に示した作業において、図8
(A)〜(C)に示したような据付け作業機42を使用
して、コンクリートブロック14やヒューム管24、梁
部材32等の据付け作業を行うようにすると、補助作業
員を減らすことができる利点があるばかりでなく、据付
け作業機42によって部材を直接把持するため、特殊な
技術を必要とされず、据付け作業機に部材を取り付ける
ための補助作業員も減らせる。この据付け作業機42
は、油圧パワーショベルのように、走行体の上に上部旋
回体を介して設けた作業機本体43の先端に作業具であ
るハンドリング装置44を装着したものである。そし
て、作業機本体43とハンドリング装置44とに対し
て、上部旋回体の旋回方向、すなわち水平方向の位置決
めを行うバイラテラル制御を可能にすると、補助作業員
がハンドリング装置44を直接操作できるため、施工効
率の大幅な向上が図れ、工期を短縮できるとともに、建
設コストを低減できるなどの利点がある。
据付け作業は、クレーン12へのヒューム管24や梁部
材32の取り付け、さらには据付け場所でのこれらの部
材の支持などに多くの補助作業員を必要とするばかりで
なく、玉掛け等の特殊な技術が要求される。そこで、上
記の図7(A)〜(C)に示した作業において、図8
(A)〜(C)に示したような据付け作業機42を使用
して、コンクリートブロック14やヒューム管24、梁
部材32等の据付け作業を行うようにすると、補助作業
員を減らすことができる利点があるばかりでなく、据付
け作業機42によって部材を直接把持するため、特殊な
技術を必要とされず、据付け作業機に部材を取り付ける
ための補助作業員も減らせる。この据付け作業機42
は、油圧パワーショベルのように、走行体の上に上部旋
回体を介して設けた作業機本体43の先端に作業具であ
るハンドリング装置44を装着したものである。そし
て、作業機本体43とハンドリング装置44とに対し
て、上部旋回体の旋回方向、すなわち水平方向の位置決
めを行うバイラテラル制御を可能にすると、補助作業員
がハンドリング装置44を直接操作できるため、施工効
率の大幅な向上が図れ、工期を短縮できるとともに、建
設コストを低減できるなどの利点がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の据付け作業機42におけるバイラテラル制御を行う
場合、ハンドリング装置44の走行体の旋回方向の位置
決め方法としては、上部旋回体の旋回中心にポテンショ
メータとを設け、旋回モータによって上部旋回体を旋回
させるとともに、ポテンショメータによって上部旋回体
の旋回方向の位置を検出して行うことが考えられる。し
かし、このように上部旋回体を旋回させて旋回方向の位
置決めを行うと、複雑な制御を必要とするなど、構造が
複雑となってコストが高くなる上、大きな重量を有する
上部旋回体とこれに装着した作業機との全体を旋回させ
なければならないため、エネルギーの損失が大きくなる
欠点がある。
来の据付け作業機42におけるバイラテラル制御を行う
場合、ハンドリング装置44の走行体の旋回方向の位置
決め方法としては、上部旋回体の旋回中心にポテンショ
メータとを設け、旋回モータによって上部旋回体を旋回
させるとともに、ポテンショメータによって上部旋回体
の旋回方向の位置を検出して行うことが考えられる。し
かし、このように上部旋回体を旋回させて旋回方向の位
置決めを行うと、複雑な制御を必要とするなど、構造が
複雑となってコストが高くなる上、大きな重量を有する
上部旋回体とこれに装着した作業機との全体を旋回させ
なければならないため、エネルギーの損失が大きくなる
欠点がある。
【0008】本発明は、前記従来技術の欠点を解消する
ためになされたもので、バイラテラル制御におけるエネ
ルギーの損失を小さくすることができる作業機アームの
水平方向位置決め装置を提供することを目的としてい
る。
ためになされたもので、バイラテラル制御におけるエネ
ルギーの損失を小さくすることができる作業機アームの
水平方向位置決め装置を提供することを目的としてい
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る作業機アームの水平方向位置決め装
置は、先端部に作業具を備えたアームを操作する操作レ
バーと、この操作レバーの位置を検出するレバー位置セ
ンサと、前記アームを基準線方向と平行に維持し、アー
ムを基準線と略直交した水平方向に平行移動させる平行
移動装置と、前記アームの水平方向の位置を検出するア
ーム位置センサと、このアーム位置センサと前記レバー
位置センサとの出力信号に基づいて前記平行移動装置を
制御し、前記アームを前記操作レバーの位置に応じた水
平方向位置に移動させるコントローラと、前記アームに
作用する負荷を検出する負荷検出器と、この負荷検出器
の出力信号に応じた抵抗力を前記操作レバーに与える抵
抗力発生器とを有する構成となっている。
めに、本発明に係る作業機アームの水平方向位置決め装
置は、先端部に作業具を備えたアームを操作する操作レ
バーと、この操作レバーの位置を検出するレバー位置セ
ンサと、前記アームを基準線方向と平行に維持し、アー
ムを基準線と略直交した水平方向に平行移動させる平行
移動装置と、前記アームの水平方向の位置を検出するア
ーム位置センサと、このアーム位置センサと前記レバー
位置センサとの出力信号に基づいて前記平行移動装置を
制御し、前記アームを前記操作レバーの位置に応じた水
平方向位置に移動させるコントローラと、前記アームに
作用する負荷を検出する負荷検出器と、この負荷検出器
の出力信号に応じた抵抗力を前記操作レバーに与える抵
抗力発生器とを有する構成となっている。
【0010】負荷検出器をアームに作用する水平方向力
を検出できるように構成し、コントローラには、負荷検
出器の検出した水平方向力に基づいて、アームの平行移
動方向を求めるアーム移動方向演算器を設ける。また、
平行移動装置にはシリンダを設け、負荷検出器にはシリ
ンダを作動させる圧力を検出する圧力センサを用いるこ
とができる。そして、抵抗力発生器として操作レバーを
接続したサーボモータを用いることができ、このサーボ
モータによって、コントローラがアーム移動方向演算器
の出力信号に基づいて求めたアームの移動方向に、操作
レバーを移動させる。
を検出できるように構成し、コントローラには、負荷検
出器の検出した水平方向力に基づいて、アームの平行移
動方向を求めるアーム移動方向演算器を設ける。また、
平行移動装置にはシリンダを設け、負荷検出器にはシリ
ンダを作動させる圧力を検出する圧力センサを用いるこ
とができる。そして、抵抗力発生器として操作レバーを
接続したサーボモータを用いることができ、このサーボ
モータによって、コントローラがアーム移動方向演算器
の出力信号に基づいて求めたアームの移動方向に、操作
レバーを移動させる。
【0011】
【作用】上記の如く構成した本発明は、作業具を有する
アームを基準線と略直交する水平方向に平行移動できる
ように構成してあるとともに、アームを水平方向に平行
移動させる平行移動装置に、アームの位置を検出するア
ーム位置センサが設けてあり、コントローラがレバー位
置センサとアーム位置センサとの出力信号に基づいてア
ームを水平方向に平行移動するように平行移動装置を制
御する。従って、上部旋回体を旋回させることなく、上
部旋回体の旋回方向におけるアームの位置決めを行うこ
とができ、エネルギーの損失を小さくすることができ
る。しかも、上部旋回体を旋回させないために、制御系
統の簡略化が図れ、装置を簡素にすることができる。
アームを基準線と略直交する水平方向に平行移動できる
ように構成してあるとともに、アームを水平方向に平行
移動させる平行移動装置に、アームの位置を検出するア
ーム位置センサが設けてあり、コントローラがレバー位
置センサとアーム位置センサとの出力信号に基づいてア
ームを水平方向に平行移動するように平行移動装置を制
御する。従って、上部旋回体を旋回させることなく、上
部旋回体の旋回方向におけるアームの位置決めを行うこ
とができ、エネルギーの損失を小さくすることができ
る。しかも、上部旋回体を旋回させないために、制御系
統の簡略化が図れ、装置を簡素にすることができる。
【0012】
【実施例】本発明に係る作業機アームの水平方向位置決
め装置の好ましい実施例を、添付図面に従って詳説す
る。図2、図3は、実施例に係る位置決め装置を搭載し
た据付け作業機を示したものである。
め装置の好ましい実施例を、添付図面に従って詳説す
る。図2、図3は、実施例に係る位置決め装置を搭載し
た据付け作業機を示したものである。
【0013】これらの図において、下部走行体50の上
部には、旋回機構52を介して上部旋回体54が設けて
あり、旋回機構52を駆動することにより、図3の矢印
56のように、上部旋回体54を図2の紙面に直交した
面内において旋回できるようになっている。この上部旋
回体54には、下部走行体50を走行させたり、据付け
作業機60を操作するための操作室58が設けてある。
部には、旋回機構52を介して上部旋回体54が設けて
あり、旋回機構52を駆動することにより、図3の矢印
56のように、上部旋回体54を図2の紙面に直交した
面内において旋回できるようになっている。この上部旋
回体54には、下部走行体50を走行させたり、据付け
作業機60を操作するための操作室58が設けてある。
【0014】据付け作業機60は、本体部62とこの本
体部62の先端に取り付けた作業具としてのハンドリン
グ装置44とから構成してある。本体部62は、第1ブ
ーム64と第2ブーム66とアーム68とを有してお
り、第1ブーム64の基端部がピン71を介して上部旋
回体54に枢着してある。そして、上部旋回体54と第
1ブーム64との間には、ブームシリンダ70が配設し
てあり、第1ブーム64を矢印72のように、上部旋回
体54に対して上下方向に回動できるようになってい
る。
体部62の先端に取り付けた作業具としてのハンドリン
グ装置44とから構成してある。本体部62は、第1ブ
ーム64と第2ブーム66とアーム68とを有してお
り、第1ブーム64の基端部がピン71を介して上部旋
回体54に枢着してある。そして、上部旋回体54と第
1ブーム64との間には、ブームシリンダ70が配設し
てあり、第1ブーム64を矢印72のように、上部旋回
体54に対して上下方向に回動できるようになってい
る。
【0015】一方、第2ブーム66は、後端部がピン7
4を介して第1ブーム64の先端部に枢着されていると
ともに、先端部にはピン76を介してステー78が枢着
してある。そして、第1ブーム64と第2ブーム66と
の一側の側部には、ブラケット80、82を介してオフ
セットシリンダ84が設けてあって、ピン74を回動中
心として、第2ブーム66を上部旋回体54の旋回方
向、すなわち水平方向に回動できるようになっている。
また、第1ブーム64の他側の側部にはブラケット88
が設けてあり、このブラケット88とステー78に設け
たブラケット90との間にロッド92が配設してある。
このロッド92は、第2ブーム66とともに平行リンク
を構成し、ステー78の先端部に枢着したアーム68
を、常に基準線である第1ブーム64の軸線93の方向
と平行に維持している。
4を介して第1ブーム64の先端部に枢着されていると
ともに、先端部にはピン76を介してステー78が枢着
してある。そして、第1ブーム64と第2ブーム66と
の一側の側部には、ブラケット80、82を介してオフ
セットシリンダ84が設けてあって、ピン74を回動中
心として、第2ブーム66を上部旋回体54の旋回方
向、すなわち水平方向に回動できるようになっている。
また、第1ブーム64の他側の側部にはブラケット88
が設けてあり、このブラケット88とステー78に設け
たブラケット90との間にロッド92が配設してある。
このロッド92は、第2ブーム66とともに平行リンク
を構成し、ステー78の先端部に枢着したアーム68
を、常に基準線である第1ブーム64の軸線93の方向
と平行に維持している。
【0016】なお、この第2ブーム66とロッド92と
により構成された平行リンクは、オフセットシリンダ8
4とともにアーム68を水平方向に平行移動させる平行
移動装置を構成しており、オフセットシリンダ84のス
トローク量を制御することにより、アーム68を軸線9
3に略直交した方向に平行移動させる。
により構成された平行リンクは、オフセットシリンダ8
4とともにアーム68を水平方向に平行移動させる平行
移動装置を構成しており、オフセットシリンダ84のス
トローク量を制御することにより、アーム68を軸線9
3に略直交した方向に平行移動させる。
【0017】アーム68は、先端部にリンク機構94を
有し、このリンク機構94を介してハンドリング装置4
4を回動自在に支持しているとともに、後端部がステー
78の先端部に枢着してある。そして、リンク機構94
とステー78の先端上部との間には、ハンドリングシリ
ンダ96が設けてあって、矢印98のようにハンドリン
グ装置44をアーム68に対して上下方向に回動できる
ようにしてある。さらに、ステー78の後端部とアーム
68の後端との間には、図2の矢印100のように、ア
ーム68を第2ブーム66に対して上下方向に回動させ
るアームシリンダ102が設けてある(図3参照)。な
お、ハンドリング装置44は、図示しない開閉機構によ
って指104、104が開閉できるようになっている。
有し、このリンク機構94を介してハンドリング装置4
4を回動自在に支持しているとともに、後端部がステー
78の先端部に枢着してある。そして、リンク機構94
とステー78の先端上部との間には、ハンドリングシリ
ンダ96が設けてあって、矢印98のようにハンドリン
グ装置44をアーム68に対して上下方向に回動できる
ようにしてある。さらに、ステー78の後端部とアーム
68の後端との間には、図2の矢印100のように、ア
ーム68を第2ブーム66に対して上下方向に回動させ
るアームシリンダ102が設けてある(図3参照)。な
お、ハンドリング装置44は、図示しない開閉機構によ
って指104、104が開閉できるようになっている。
【0018】オフセットシリンダ84は、図4に示した
ように、管路106、108およびサーボバルブ110
を介してポンプ112に接続してあり、ポンプ112が
吐出した作動油によってロッドが進退させられ、第2ブ
ーム66を矢印86の如く水平方向に回動させる。そし
て、管路106、108には、それぞれ負荷検出器とし
ての油圧センサ114、116が設けてあり、オフセッ
トシリンダ84に供給される作動油の油圧を検出し、検
出値がサーボバルブ110を制御しているコントローラ
118に入力される。
ように、管路106、108およびサーボバルブ110
を介してポンプ112に接続してあり、ポンプ112が
吐出した作動油によってロッドが進退させられ、第2ブ
ーム66を矢印86の如く水平方向に回動させる。そし
て、管路106、108には、それぞれ負荷検出器とし
ての油圧センサ114、116が設けてあり、オフセッ
トシリンダ84に供給される作動油の油圧を検出し、検
出値がサーボバルブ110を制御しているコントローラ
118に入力される。
【0019】一方、第2ブーム66との枢着点、すなわ
ちピン74の部分には、ポテンショメータ120が配設
してある。このポテンショメータ120は、後述するよ
うに、アーム68の水平方向の位置を検出するアーム位
置センサとしての役割をなし、第2ブーム66の軸線9
3に対する傾き(オフセット角)を検出してコントロー
ラ118に入力する。
ちピン74の部分には、ポテンショメータ120が配設
してある。このポテンショメータ120は、後述するよ
うに、アーム68の水平方向の位置を検出するアーム位
置センサとしての役割をなし、第2ブーム66の軸線9
3に対する傾き(オフセット角)を検出してコントロー
ラ118に入力する。
【0020】操作室58には、オフセットシリンダ84
を操作する操作レバー122やその他の各種操作レバ
ー、操作スイッチ等(いずれも図示せず)が設けてあ
る。そして、操作レバー122は、リンク124を介し
て、その作用を後述するサーボモータ126の出力軸1
28に固定したレバー130に接続してある。また、出
力軸128には、操作レバー122の位置(姿勢)を検
出するレバー位置センサであるポテンショメータ132
が取り付けてあり、操作レバー122の位置を検出して
コントローラ118に入力する。
を操作する操作レバー122やその他の各種操作レバ
ー、操作スイッチ等(いずれも図示せず)が設けてあ
る。そして、操作レバー122は、リンク124を介し
て、その作用を後述するサーボモータ126の出力軸1
28に固定したレバー130に接続してある。また、出
力軸128には、操作レバー122の位置(姿勢)を検
出するレバー位置センサであるポテンショメータ132
が取り付けてあり、操作レバー122の位置を検出して
コントローラ118に入力する。
【0021】なお、操作レバー122の位置と第2ブー
ム66の回動位置とは対応しており、アーム68が任意
の位置に静止している状態においては、ポテンショメー
タ120、132の出力信号の値が等しくなるように調
整してある。そして、サーボモータ126は、コントロ
ーラ118によって出力や回転方向が制御される。
ム66の回動位置とは対応しており、アーム68が任意
の位置に静止している状態においては、ポテンショメー
タ120、132の出力信号の値が等しくなるように調
整してある。そして、サーボモータ126は、コントロ
ーラ118によって出力や回転方向が制御される。
【0022】コントローラ118には、図1に示したよ
うに、ポテンショメータ120の出力信号に基づいて、
アーム68の水平方向の位置を求めるアーム位置演算器
134が設けてある。さらに、コントローラ118は、
アーム位置演算器134を介してポテンショメータ12
0の出力信号を受けるとともに、ポテンショメータ13
2の出力信号が入力するアーム位置偏差演算器136と
アーム移動方向演算器144とを有している。アーム位
置偏差演算器136は、ポテンショメータ120の出力
信号とポテンショメータ132の出力信号とを比較して
両者の偏差を求め、この偏差をサーボバルブ110の制
御信号として出力する。また、アーム移動方向演算器1
44は、油圧センサ114、116の出力信号に基づい
て、据付け作業機60に作用する負荷を求め、サーボモ
ータ126の駆動回路(図示せず)に駆動信号を与え
る。
うに、ポテンショメータ120の出力信号に基づいて、
アーム68の水平方向の位置を求めるアーム位置演算器
134が設けてある。さらに、コントローラ118は、
アーム位置演算器134を介してポテンショメータ12
0の出力信号を受けるとともに、ポテンショメータ13
2の出力信号が入力するアーム位置偏差演算器136と
アーム移動方向演算器144とを有している。アーム位
置偏差演算器136は、ポテンショメータ120の出力
信号とポテンショメータ132の出力信号とを比較して
両者の偏差を求め、この偏差をサーボバルブ110の制
御信号として出力する。また、アーム移動方向演算器1
44は、油圧センサ114、116の出力信号に基づい
て、据付け作業機60に作用する負荷を求め、サーボモ
ータ126の駆動回路(図示せず)に駆動信号を与え
る。
【0023】なお、ブームシリンダ70やハンドリング
シリンダ96、アームシリンダ102なども、それぞれ
に対応して設けた管路、サーボバルブを介して可変容量
ポンプ112に接続してあり、可変容量ポンプ112か
ら作動油が流入するようになっている。さらに、第1ブ
ーム64、ステー78、アーム68、ハンドリング装置
44の枢着部にも、ポテンショメータ等の角度センサ
(図示せず)が設けてあって、第1ブーム64、ステー
78、アーム68、ハンドリング装置44の枢着した部
材に対する回動量(角度)を検出できるようになってい
る。そして、コントローラ11は、各角度センサの検出
信号に基づいて、基準点(例えば、第1ブーム64の枢
着点)に対するハンドリング装置44の指104の三次
元位置を演算して求めるようになっている。
シリンダ96、アームシリンダ102なども、それぞれ
に対応して設けた管路、サーボバルブを介して可変容量
ポンプ112に接続してあり、可変容量ポンプ112か
ら作動油が流入するようになっている。さらに、第1ブ
ーム64、ステー78、アーム68、ハンドリング装置
44の枢着部にも、ポテンショメータ等の角度センサ
(図示せず)が設けてあって、第1ブーム64、ステー
78、アーム68、ハンドリング装置44の枢着した部
材に対する回動量(角度)を検出できるようになってい
る。そして、コントローラ11は、各角度センサの検出
信号に基づいて、基準点(例えば、第1ブーム64の枢
着点)に対するハンドリング装置44の指104の三次
元位置を演算して求めるようになっている。
【0024】上記の如く構成した実施例の作用は、次の
とおりである。例えば、アーム68が図3に示した第1
ブーム64の軸線93の上にあったとする。そして、図
示しないオペレータがアーム68を左方向(図3の下
方)に動かすために操作レバー122を操作すると、オ
ペレータの操作力が操作レバー122、リンク124、
レバー130を介してポテンショメータ132の入力軸
を回転させる。このため、操作レバー122の位置に対
応した信号を出力しているポテンショメータ132の出
力信号が変化する。
とおりである。例えば、アーム68が図3に示した第1
ブーム64の軸線93の上にあったとする。そして、図
示しないオペレータがアーム68を左方向(図3の下
方)に動かすために操作レバー122を操作すると、オ
ペレータの操作力が操作レバー122、リンク124、
レバー130を介してポテンショメータ132の入力軸
を回転させる。このため、操作レバー122の位置に対
応した信号を出力しているポテンショメータ132の出
力信号が変化する。
【0025】コントローラ118のアーム位置偏差演算
器136は、入力してくるポテンショメータ132とア
ーム位置演算器134を介して入力してくるポテンショ
メータ120との出力信号を比較し、これらの偏差を求
める。そして、コントローラ118は、アーム位置偏差
演算器136の求めた偏差の大きさに応じてサーボバル
ブ110の開閉量を制御し、オフセットシリンダ84に
供給する作動油の量、方向、圧力を制御する。すなわ
ち、アーム68を図3の下方に移動させる場合、コント
ローラ118は、作動油が管路106を介してオフセッ
トシリンダ84に供給されるようにサーボバルブ110
を制御し、オフセットシリンダ84のロッドのストロー
ク量を小さくして、第2ブーム66を図3の反時計方向
に回動させる。
器136は、入力してくるポテンショメータ132とア
ーム位置演算器134を介して入力してくるポテンショ
メータ120との出力信号を比較し、これらの偏差を求
める。そして、コントローラ118は、アーム位置偏差
演算器136の求めた偏差の大きさに応じてサーボバル
ブ110の開閉量を制御し、オフセットシリンダ84に
供給する作動油の量、方向、圧力を制御する。すなわ
ち、アーム68を図3の下方に移動させる場合、コント
ローラ118は、作動油が管路106を介してオフセッ
トシリンダ84に供給されるようにサーボバルブ110
を制御し、オフセットシリンダ84のロッドのストロー
ク量を小さくして、第2ブーム66を図3の反時計方向
に回動させる。
【0026】ポテンショメータ120は、第1ブーム6
4の軸線128に対する第2ブームの傾きであるオフセ
ット角θを検出し、アーム位置演算器134に入力す
る。そして、アーム位置演算器134は、上記したよう
に、入力してきたオフセット角をアーム位置偏差演算器
136に入力する一方、ポテンショメータ120が検出
したオフセット角θと第2ブーム66の長さ(ピン74
とピン76との距離)L0 とから、アーム68の水平方
向位置である軸線93からの距離(オフセット量)yを
次式に基づき演算し、図示しないハンドリング装置位置
演算器に入力し、ハンドリング装置44の位置の演算に
供する。
4の軸線128に対する第2ブームの傾きであるオフセ
ット角θを検出し、アーム位置演算器134に入力す
る。そして、アーム位置演算器134は、上記したよう
に、入力してきたオフセット角をアーム位置偏差演算器
136に入力する一方、ポテンショメータ120が検出
したオフセット角θと第2ブーム66の長さ(ピン74
とピン76との距離)L0 とから、アーム68の水平方
向位置である軸線93からの距離(オフセット量)yを
次式に基づき演算し、図示しないハンドリング装置位置
演算器に入力し、ハンドリング装置44の位置の演算に
供する。
【数1】y=L0 sinθ
【0027】アーム位置偏差演算器136は、上述のよ
うにアーム68の位置偏差を求め、オフセット角の偏差
が0となるようにサーボバルブ110を介してオフセッ
トシリンダ84を制御する。なお、第2ブーム66を時
計方向に回動させる場合には、操作レバー122を上記
と逆方向に操作する。これにより、オフセットシリンダ
84には管路108を介して作動油が供給され、オフセ
ットシリンダ84のストローク量が増大して第2ブーム
66を図3の時計方向に回動し、図3の一点鎖線に示し
たように、図3の一点鎖線に示したように、アーム68
を軸線93の反対側に平行移動させる。
うにアーム68の位置偏差を求め、オフセット角の偏差
が0となるようにサーボバルブ110を介してオフセッ
トシリンダ84を制御する。なお、第2ブーム66を時
計方向に回動させる場合には、操作レバー122を上記
と逆方向に操作する。これにより、オフセットシリンダ
84には管路108を介して作動油が供給され、オフセ
ットシリンダ84のストローク量が増大して第2ブーム
66を図3の時計方向に回動し、図3の一点鎖線に示し
たように、図3の一点鎖線に示したように、アーム68
を軸線93の反対側に平行移動させる。
【0028】一方、油圧センサ114、116は、管路
106、108を介してオフセットシリンダ84に供給
される作動油の圧力を検出し、コントローラ118の作
業機負荷演算器138に入力する。作業機負荷演算器1
38は、第2ブーム66を回動させる際に油圧センサ1
14または油圧センサ116が検出した油圧から、ハン
ドリング装置44、すなわちアーム68に作用している
負荷の大きさを求め、この求めた負荷の大きさに応じた
駆動力を出力するようにサーボモータ126を制御す
る。このサーボモータ126の出力は、出力軸128、
レバー130、リンク124を介して操作レバー122
に伝達され、操作レバー122に負荷の大きさに対応し
た抵抗力を与えて、オペレータが負荷に応じた手応えを
感じて据付け作業機60の適切な操作を行えるようにす
る。
106、108を介してオフセットシリンダ84に供給
される作動油の圧力を検出し、コントローラ118の作
業機負荷演算器138に入力する。作業機負荷演算器1
38は、第2ブーム66を回動させる際に油圧センサ1
14または油圧センサ116が検出した油圧から、ハン
ドリング装置44、すなわちアーム68に作用している
負荷の大きさを求め、この求めた負荷の大きさに応じた
駆動力を出力するようにサーボモータ126を制御す
る。このサーボモータ126の出力は、出力軸128、
レバー130、リンク124を介して操作レバー122
に伝達され、操作レバー122に負荷の大きさに対応し
た抵抗力を与えて、オペレータが負荷に応じた手応えを
感じて据付け作業機60の適切な操作を行えるようにす
る。
【0029】このように、実施例においては、アーム6
8を上部旋回体54の旋回方向に移動させる第2ブーム
66の回動量をポテンショメータ120によって検出
し、オフセットシリンダ84を介して第2ブーム66の
回動量を制御してアーム68のバイラテラル制御を行っ
ているため、上部旋回体54の全体を旋回させてアーム
68の水平方向の位置決めを行うのと異なり、制御や構
造が簡素にできるばかりでなく、駆動対象の重量が小さ
いところから、エネルギーの損失を小さくすることがで
きる。
8を上部旋回体54の旋回方向に移動させる第2ブーム
66の回動量をポテンショメータ120によって検出
し、オフセットシリンダ84を介して第2ブーム66の
回動量を制御してアーム68のバイラテラル制御を行っ
ているため、上部旋回体54の全体を旋回させてアーム
68の水平方向の位置決めを行うのと異なり、制御や構
造が簡素にできるばかりでなく、駆動対象の重量が小さ
いところから、エネルギーの損失を小さくすることがで
きる。
【0030】なお、ハンドリング装置44が把持してい
る部材(ヒューム管等)を所定の位置に配置するなどの
ため、図5のように補助作業員140が直接ハンドリン
グ装置44を操作する場合、補助作業員140がハンド
リング装置44に加えた力の方向が油圧センサ114、
116によって検出され、コントローラ118は、ハン
ドリング装置44を補助作業員140の意図した方向へ
移動させる。これは、次の如くして行われる。
る部材(ヒューム管等)を所定の位置に配置するなどの
ため、図5のように補助作業員140が直接ハンドリン
グ装置44を操作する場合、補助作業員140がハンド
リング装置44に加えた力の方向が油圧センサ114、
116によって検出され、コントローラ118は、ハン
ドリング装置44を補助作業員140の意図した方向へ
移動させる。これは、次の如くして行われる。
【0031】ハンドリング装置44がヒューム管24な
どの部材を把持し、それを一定位置に保持している状態
にあるとき、オフセットシリンダ84に作動油を供給す
る管路106、108の油圧は等しくなっている。この
状態において、補助作業員140がハンドリング装置4
4を水平方向(上部旋回体54の旋回方向)に動かそう
としてハンドリング装置44に水平方向力を加えると、
その力はアーム68を介して第2ブーム66に伝達さ
れ、オフセットシリンダ84のロッドを押し込む力また
はロッドを引き出す力として作用する。このため、管路
106、108の油圧が変化し、油圧センサ114、1
16がアーム68に水平方向力142が作用したことを
検知する。
どの部材を把持し、それを一定位置に保持している状態
にあるとき、オフセットシリンダ84に作動油を供給す
る管路106、108の油圧は等しくなっている。この
状態において、補助作業員140がハンドリング装置4
4を水平方向(上部旋回体54の旋回方向)に動かそう
としてハンドリング装置44に水平方向力を加えると、
その力はアーム68を介して第2ブーム66に伝達さ
れ、オフセットシリンダ84のロッドを押し込む力また
はロッドを引き出す力として作用する。このため、管路
106、108の油圧が変化し、油圧センサ114、1
16がアーム68に水平方向力142が作用したことを
検知する。
【0032】すなわち、補助作業員140が、例えば図
5の矢印141の方向にハンドリング装置44を移動さ
せようとする場合、オフセットシリンダ84はロッドが
引き出される方向に力を受け、油圧センサ114の検出
圧力が油圧センサ116の検出圧力より大きくなって、
水平方向力142が作用したことが検知される。
5の矢印141の方向にハンドリング装置44を移動さ
せようとする場合、オフセットシリンダ84はロッドが
引き出される方向に力を受け、油圧センサ114の検出
圧力が油圧センサ116の検出圧力より大きくなって、
水平方向力142が作用したことが検知される。
【0033】コントローラ118には、図6に示したよ
うに油圧センサ114、116の出力信号が入力するア
ーム移動方向演算器144が設けてあり、このアーム移
動方向演算器142が油圧センサ114、116の出力
信号から水平方向力142の作用方向を求める。そし
て、アーム移動方向演算器144は、水平方向力142
の作用方向に応じてサーボモータ126の回転方向を決
定し、その決定した回転方向となるようにサーボモータ
126を駆動する。サーボモータ126が駆動される
と、円板130が出力軸128と一体に回転し、リンク
124を介して操作レバー122を回動させる。また、
出力軸128の回転によってポテンショメータ132の
出力信号の値が変化し、前述したようにコントローラ1
18がサーボバルブ110を介してオフセットシリンダ
84を作動し、アーム68を補助作業員140が動かそ
うとする方向に移動させる。
うに油圧センサ114、116の出力信号が入力するア
ーム移動方向演算器144が設けてあり、このアーム移
動方向演算器142が油圧センサ114、116の出力
信号から水平方向力142の作用方向を求める。そし
て、アーム移動方向演算器144は、水平方向力142
の作用方向に応じてサーボモータ126の回転方向を決
定し、その決定した回転方向となるようにサーボモータ
126を駆動する。サーボモータ126が駆動される
と、円板130が出力軸128と一体に回転し、リンク
124を介して操作レバー122を回動させる。また、
出力軸128の回転によってポテンショメータ132の
出力信号の値が変化し、前述したようにコントローラ1
18がサーボバルブ110を介してオフセットシリンダ
84を作動し、アーム68を補助作業員140が動かそ
うとする方向に移動させる。
【0034】このように、実施例においては、オフセッ
トシリンダ84に作用する油圧を検出する油圧センサ1
14、116によって、補助作業員140がハンドリン
グ装置44に与えた力による圧力の変化検出し、アーム
68(ハンドリング装置44)に作用する水平方向力1
42の作用方向を検知できるようにしているため、補助
作業員140の小さな力によっても容易にアーム68の
移動方向を検出でき、補助作業員140は、ハンドリン
グ装置44を容易に意図した方向に移動させることが可
能で、補助作業員140の負担を軽減できるとともに、
据付け作業を容易に行うことができる。
トシリンダ84に作用する油圧を検出する油圧センサ1
14、116によって、補助作業員140がハンドリン
グ装置44に与えた力による圧力の変化検出し、アーム
68(ハンドリング装置44)に作用する水平方向力1
42の作用方向を検知できるようにしているため、補助
作業員140の小さな力によっても容易にアーム68の
移動方向を検出でき、補助作業員140は、ハンドリン
グ装置44を容易に意図した方向に移動させることが可
能で、補助作業員140の負担を軽減できるとともに、
据付け作業を容易に行うことができる。
【0035】なお、前記実施例においては、ポテンショ
メータ120によってアーム68の水平方向位置(第2
ブーム66の回動量)を検出する場合について説明した
が、オフセットシリンダ84のストローク量を検出して
アーム68の位置を求めるようにしてもよい。また、前
記実施例においては、レバー位置センサとしてポテンシ
ョメータ132を使用した場合について説明したが、レ
バー位置センサはポテンショメータに限定されない。ま
た、前記実施例においては、ポテンショメータ120の
出力信号をアーム位置演算器134を介してアーム位置
偏差演算器136に入力するようにした場合について説
明したが、ポテンショメータ120の出力信号をアーム
位置偏差演算器136に直接入力してもよい。
メータ120によってアーム68の水平方向位置(第2
ブーム66の回動量)を検出する場合について説明した
が、オフセットシリンダ84のストローク量を検出して
アーム68の位置を求めるようにしてもよい。また、前
記実施例においては、レバー位置センサとしてポテンシ
ョメータ132を使用した場合について説明したが、レ
バー位置センサはポテンショメータに限定されない。ま
た、前記実施例においては、ポテンショメータ120の
出力信号をアーム位置演算器134を介してアーム位置
偏差演算器136に入力するようにした場合について説
明したが、ポテンショメータ120の出力信号をアーム
位置偏差演算器136に直接入力してもよい。
【0036】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、作業具を有するアームを基準線の方向と平行に維持
した状態で水平方向に平行移動できるように構成すると
ともに、アームを平行移動させる平行移動装置にアーム
の位置を検出するアーム位置センサを設け、コントロー
ラがレバー位置センサとアーム位置センサとの出力信号
に基づいて平行移動装置を制御するため、上部旋回体を
旋回させることなく、上部旋回体の旋回方向におけるア
ームの位置決めを行うことができ、エネルギーの損失を
小さくできるとともに、制御系統の簡略化が図れ、装置
を簡素にすることができる。
ば、作業具を有するアームを基準線の方向と平行に維持
した状態で水平方向に平行移動できるように構成すると
ともに、アームを平行移動させる平行移動装置にアーム
の位置を検出するアーム位置センサを設け、コントロー
ラがレバー位置センサとアーム位置センサとの出力信号
に基づいて平行移動装置を制御するため、上部旋回体を
旋回させることなく、上部旋回体の旋回方向におけるア
ームの位置決めを行うことができ、エネルギーの損失を
小さくできるとともに、制御系統の簡略化が図れ、装置
を簡素にすることができる。
【図1】本発明の実施例に係る作業機アームの水平方向
位置決め装置の制御系統を示すブロック図である。
位置決め装置の制御系統を示すブロック図である。
【図2】実施例に係る位置決め装置を搭載した据付け作
業機の一例を示す側面図である。
業機の一例を示す側面図である。
【図3】実施例に係る位置決め装置を搭載した据付け作
業機の平面図である。
業機の平面図である。
【図4】実施例に係る作業機アームの水平方向位置決め
装置の説明図である。
装置の説明図である。
【図5】実施例に係る位置決め装置を搭載した据付け作
業機を補助作業員が直接操作する状態を示す説明図であ
る。
業機を補助作業員が直接操作する状態を示す説明図であ
る。
【図6】補助作業員が直接据付け作業機を操作する場合
の実施例の制御系統を示すブロック図である。
の実施例の制御系統を示すブロック図である。
【図7】従来のクレーンを用いた各種据付け作業の説明
図である。
図である。
【図8】従来の据付け作業機を用いた各種据付け作業の
説明図である。
説明図である。
44 作業具(ハンドリング装置) 60 据付け作業機 62 本体部 64 第1ブーム 66、84、92 平行移動装置(第2ブーム、オフセ
ットシリンダ、ロッド) 68 アーム 70 ブームシリンダ 78 ステー 96 ハンドリングシリンダ 102 アームシリンダ 114、116 負荷検出器(油圧センサ) 118 コントローラ 120 ポテンショメータ(アーム位置セン
サ) 122 操作レバー 132 ポテンショメータ(レバー位置セン
サ)
ットシリンダ、ロッド) 68 アーム 70 ブームシリンダ 78 ステー 96 ハンドリングシリンダ 102 アームシリンダ 114、116 負荷検出器(油圧センサ) 118 コントローラ 120 ポテンショメータ(アーム位置セン
サ) 122 操作レバー 132 ポテンショメータ(レバー位置セン
サ)
Claims (4)
- 【請求項1】 先端部に作業具を備えたアームを操作す
る操作レバーと、この操作レバーの位置を検出するレバ
ー位置センサと、前記アームを基準線方向と平行に維持
し、アームを基準線と略直交した水平方向に平行移動さ
せる平行移動装置と、前記アームの水平方向の位置を検
出するアーム位置センサと、このアーム位置センサと前
記レバー位置センサとの出力信号に基づいて前記平行移
動装置を制御し、前記アームを前記操作レバーの位置に
応じた水平方向位置に移動させるコントローラと、前記
アームに作用する負荷を検出する負荷検出器と、この負
荷検出器の出力信号に応じた抵抗力を前記操作レバーに
与える抵抗力発生器とを有することを特徴とする作業機
アームの水平方向位置決め装置。 - 【請求項2】 前記負荷検出器は、前記アームに作用す
る水平方向力の検出が可能であり、前記コントローラ
は、前記負荷検出器の検出した前記水平方向力に基づい
て、前記アームの平行移動方向を求めるアーム移動方向
演算器を有していることを特徴とする請求項1に記載の
作業機アームの水平方向位置決め装置。 - 【請求項3】 前記平行移動装置はシリンダを備えてお
り、前記負荷検出器は前記シリンダを作動させる圧力を
検出する圧力センサであることを特徴とする請求項1ま
たは2に記載の作業機アームの水平方向位置決め装置。 - 【請求項4】 前記抵抗力発生器は前記操作レバーが接
続されたサーボモータであり、前記アーム移動方向演算
器の出力信号に基づいて、前記コントローラが求めた前
記アームの移動方向に対応した方向に前記操作レバーを
移動させることを特徴とする請求項2または3に記載の
作業機アームの水平方向位置決め装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5186993A JPH079366A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 作業機アームの水平方向位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5186993A JPH079366A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 作業機アームの水平方向位置決め装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH079366A true JPH079366A (ja) | 1995-01-13 |
Family
ID=16198330
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5186993A Pending JPH079366A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 作業機アームの水平方向位置決め装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH079366A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0716451A1 (en) * | 1994-12-06 | 1996-06-12 | Varian Associates, Inc. | Thin film capacitor and method for producing the same |
JP2014034394A (ja) * | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Boeing Co | 給油ブーム制御システム |
JP2019214085A (ja) * | 2018-06-11 | 2019-12-19 | 株式会社大林組 | 作業機械、作業機械の制御装置及び作業機械の制御方法 |
JP2020520312A (ja) * | 2017-05-17 | 2020-07-09 | ティペット,ジョナサン | ジョイントのための制御システムおよびその操作方法 |
JP2021025268A (ja) * | 2019-08-02 | 2021-02-22 | 住友重機械工業株式会社 | ショベル及びショベルの支援装置 |
JP2022145767A (ja) * | 2018-06-11 | 2022-10-04 | 株式会社大林組 | 建設機械、建設機械の制御装置及び建設機械の制御方法 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP5186993A patent/JPH079366A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0716451A1 (en) * | 1994-12-06 | 1996-06-12 | Varian Associates, Inc. | Thin film capacitor and method for producing the same |
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JP2022145767A (ja) * | 2018-06-11 | 2022-10-04 | 株式会社大林組 | 建設機械、建設機械の制御装置及び建設機械の制御方法 |
JP2021025268A (ja) * | 2019-08-02 | 2021-02-22 | 住友重機械工業株式会社 | ショベル及びショベルの支援装置 |
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