JPH01230823A

JPH01230823A - 長尺据付物用建設作業ロボットに於ける重量軽減装置

Info

Publication number: JPH01230823A
Application number: JP5492388A
Authority: JP
Inventors: Saburoku Satou; 三禄佐藤; Yasushi Kamimoto; 神本　安司; Motoyuki Takasu; 鷹巣　征行; Sumio Fukuda; 澄男福田
Original assignee: Tokyu Construction Co Ltd
Current assignee: Tokyu Construction Co Ltd
Priority date: 1988-03-10
Filing date: 1988-03-10
Publication date: 1989-09-14
Anticipated expiration: 2011-01-10
Also published as: JPH08385B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野１本発明は、ヒユーム管等の長尺据付物を所定の据付は位
置に自動的にセットする建設作業ロボットに於いて、ヒ
ユーム管等の重量を軽減する装置に関するものである。

［従来の技術１本発明者等は、上下水道等の配管に使用されるヒユーム
管の敷設を能率良く、しがも高精度に且つ自動的に据付
けることのできる建設作業ロボットとして、バックホー
等の移動式建設作業装置のアーム先端部に、ヒユーム管
等の長尺据付物を把持しながら姿勢および位置制御を行
なうマニピュレータを取付けると共に、上記長尺据付物
にセットしたセンサーにより、据付は位置に発射した基
準レーザービームを検知して上記マニピュレータに制御
信号を発信するようにした装置を開発した。

［発明が解決しようとする課題１しがしながら、上記従来の建設作業ロボットは、取扱う
長尺据付物がヒユーム管等の重量物であるため、マニピ
ュレータ等の制御機構を頑強にｖｔ成しなければならず
、その結果、マニピュレータ等の重量も重くなり、その
軽減化が要請されていた。

本発明は、上記従来の要請に応えるためになされたもの
で、その目的とするところは、マニピュレータに懸かる
重量負担を軽減して、マニピュレータを軽量で小型化し
、迅速かつ高精度に制御することのできる長尺据付物用
建設作業ロボットに於ける重量軽減装置を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段１本発明の長尺据付物用建設作業ロボットに於ける重量軽
減装置は、バックホー等の移動式建設作業装置のアーム
先端部に、ヒユーム管等の長尺据付物を把持しながら姿
勢および位置制御を行なうマニピュレータを取付けると
共に、上記長尺据付物にセットしたセンサーにより、据
付は位置に発射した基準レーザービームを検知して上記
マニピュレータに制御信号を発信するようにした長尺据
付物用建設作業ロボットに於いて、上記建設作業装置の
アームにバランサー本体を取付けると共に、該バランサ
ー本体から索体を弾性的に引戻し自在の状態で引き出し
、該索体の先端部を上記マニピュレータのグリッパに取
付けたことを特徴とするものである。

［実施例１以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図に於て、１はバックホー等の移動式建設作業装置
であって、下部走行体１ａに対して上部旋回体１１）が
左右に旋回できるようになっている。

上記ｌＩ！設作業装置１の上部旋回体１ｂにはブーム１
ｃおよびアーム１ｄが俯仰（上下方向に回動）自在に順
次連結して設けられている。

上記７−ム１ｄにはスライドアーム１ｅが長手力向に摺
動自在に取付ちれていて、その先端部にはベース板２が
枢着されており、枢着軸２ａを中心に油圧シリング３に
より傾動できるようになっている。

上記ベース板２の下側には固定基板４が一体的に固着さ
れている。尚、ベース板２と固定基板４は一体に形成さ
れた部材であってもよい。

上記固定基板４には水平移動部材５がＸ方向に摺動案内
されている。

上記前後の水平移動部材５は、各々の両端部が連結部材
６により相互に連結され、全体として矩形状の枠体を構
成している。

従って・上記水平移動部材５および連結部材６は一体と
なって、油圧シリング７によりＸ方向に往復移動される
ようになっている。

８は横移動アームであって、上記連結部材６の長手力向
く水平移動部材５に対して直角方向）に沿って案内され
、油圧シリング９によりＸ方向に往復移動されるように
なっている。

上記横移動アーム８の側方には縦移動アーム１０が上下
方向に案内されていて、油圧シリング１１によりＸ方向
に往復移動されるようになっている。

第２図からも明らかなように、上記縦移動アーム１０の
下端部にはグリッパ１２の上端部が全方向に傾動可能に
連結されている。

上記グリッパ１２は逆Ｔ字状のグリッパ本体１２ａと把
持爪１２ｂから構成されている。該把持爪１２ｂは枢着
軸１２ｃを中心に回動自在に取付けられており、油圧シ
リング１３によりヒユーム管Ｐを両側から把持するよう
になっている。

以上説明した機構は８把持したヒユーム管Ｐの姿勢・位
置を制御するマニピュレータ一部であって、ヒユーム管
Ｐを前後（Ｘ方向）、上下（Ｘ方向）、左右（Ｘ方向）
に移動させる制御の他に、垂直面上での回転（上下方向
傾斜）および水平面上での回転（前後方向傾斜）制御を
行なう、いわゆる５自由度でヒユーム管Ｐを制御繰作す
ることがでさるものである。

上記ヒユーム管Ｐ内には、第３図からも明らかなように
、センサーユニット１４がセットされていて、その軸方
向にヒユーム管Ｐの姿勢・位置の基準となるレーザービ
ームＢが通過するようになっている。１６はレーザービ
ーム発信器である。

第１図に於いて、１７はバランサー本体であって、上記
建設作業装置１のアーム】ｄの両側に取付けられており
、該バランサー本体１７からワイヤー等の索体１８が引
出されるようになっている。

践索体１８は、上記バランサー本体１７に内蔵されてい
る適宜引き戻し手段により常に引戻し方向に弾性的に引
戻されるようになっている。上記索体１８の先端部は上
記グリッパ１２に取付けられていて、該グリッパ１２に
把持されたヒユームｑＰの重量にバランスをとるように
吊っている。

次に、上記実施例装置による作用について説明する。

まず、建設作業装置１をヒユーム管Ｐの現場ストックヤ
ードまで走行させて、ヒユーム管Ｐの両端部をグリッパ
１２の把持爪１２ｂにより把持せしめる。

ヒユーム管Ｐを把持した状態で上記建設作業装置１を管
敷設個所まで移動させると共に、上記ヒユーム管Ｐ内に
７オトダイオード等から成るセンサーユニ７　）　１４
．１５をセットする。尚、センサーユニン）　１４．１
５のセント時期はヒユーム管Ｐの移動中または移動前で
あってもよい。

続いて、上記建設作業装置１の上部旋回体１ｂの旋回運
動、プーム１ｃやアーム１ｄの俯仰運動、或いはベース
板２の傾動運動等の各制御ｍ構により、第３１１ｊＪに
示すように、既に敷設されでいるヒユーム管Ｐ′の接続
側の基準レーザービームＢ位置に近い所まで近づける。

ヒユーム管Ｐの接続敷設位置の中心には、上述のように
予め基準レーザービームＢのパルス光がレーザービーム
発信器１６から発射されているので、上記ヒユーム管Ｐ
が所定の接続敷設位置に近づくと、上記２個のセンサー
ユニツ）　１４．１５によりレーザービームＢがキャッ
チされ、該センサーユニッ）　１４．１５の中心からの
ずれが検出される。

このずれ信号は、第４図に示すように、比較回路１９に
入り、サーボアンプ２０を経てサーボ弁２１を作動させ
る。該サーボ弁２１により所定方向のシリング７．９お
よび１１が単独または複合して作動する。シリングの位
置はポテンショメータ２２により検知され、その検知信
号は上記比較回路１９にフィードバックされる。

シリング７．９および１１の単独または複合した作動に
よりヒユーム管Ｐが上述のようにＸ、ＹおよびＺ方向、
並びに上下方向または前後方向の傾斜の５自由度をもっ
て所望方向に移動・制御が行なわれている開、上記バラ
ンサー本体１７から引出されている索体１８も前後・左
右並びにバランサー本体１７がら引出されたり引戻され
たりしてグリッパ１２の動きに追随し、最終的にヒユー
ム管Ｐの中心軸が基準レーザービームＢに一致して正し
い接続敷設姿勢に制御される（第３図参照）。

尚、油圧シリング等の油圧源としては建設作業装置１の
油圧源を利用するとよい。

［発明の効１］建設作業装置のアームにバランサー本体を取付けると共
に、該バランサー本体から索体を弾性的に引戻し自在の
状態で引き出し、該索体の先端部を上記マニピュレータ
のグリッパに取付けたので、マニピュレータに懸がるヒ
ユーム管等の長尺据付物の重量負担が大幅に軽減される
ため、マニピュレータをコンパクトで軽量に構成するこ
とができるだけでなく、マニピュレータの作動が円滑に
なるため、高精度の制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

１図は本発明の建設作業ロボットの一実施例を示す全体
斜視図、第２図はグリッパの側面図、第３図はヒユーム
管敷設概念図、第４図は電気・油圧サーボ機構のブロッ
ク図である。１・・・移動式建設作業装置、１ａ・・・下部走行体、
°１ｂ・・・上部旋回体、１ｃ・・・ブーム、１ｄ・・
・アーム、１ｅ・・・スライドアーム、２・・・ベース
［，２ａ・・・枢着軸、３・・・油圧シリング、４・・
・固定基板、５・・・水平移動部材、６・・・連結部材
、７・・・油圧シリング、８・・・横移動アーム、９・
・・油圧シリング、１０・・・縦移動アーム、１１・・
・油圧シリング、１２・・・グリッパ、１２ａ・・・グ
リッパ本体、１２ｂ・・・把持爪、１２ｃ・・・枢着軸
、１３・・・油圧シリング、　１４．１５・・・センサ
ーユニット、１６・・・レーザービーム発信器、１７・
・・バランサー本体、１８・・・索体、１９・・・比較
回路、２０・・・サーボアンプ、２１・・・サーボ弁、
２２・・・ポテンショメータ、Ｂ・・・レーザービーム
、Ｐ、Ｐ’・・・ヒユーム管。

Claims

【特許請求の範囲】

バックホー等の移動式建設作業装置のアーム先端部に、
ヒューム管等の長尺据付物を把持しながら姿勢および位
置制御を行なうマニピュレータを取付けると共に、上記
長尺据付物にセットしたセンサーにより、据付け位置に
発射した基準レーザービームを検知して上記マニピュレ
ータに制御信号を発信するようにした長尺据付物用建設
作業ロボットに於いて、上記建設作業装置のアームにバ
ランサー本体を取付けると共に、該バランサー本体から
索体を弾性的に引戻し自在の状態で引き出し、該索体の
先端部を上記マニピュレータのグリッパに取付けたこと
を特徴とする重量軽減装置。