JPH0223480B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高所作業車におけるブーム端作業台の
移動装置に係り、詳しくは、ゴンドラ等の作業台
をブームの先端に有し、この作業台を塗装や溶接
を行う作業面に沿つて一定間隔を保持して、上下
に等速移動させることのできるブーム端作業台の
移動制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、第１図に示すような建造中の船舶１の外
殻外面２等において塗装や溶接をする場合、船体
側部の地上３に櫓４を架設し、これに作業者５が
登り順次下方または上方に向つて移動しながら、
垂直またはこれに近い曲面の作業面における作業
を行つている。

このような櫓上での作業は危険を伴うので、そ
の解決策として、第２図に示すようなブーム６の
先端にゴンドラ７を装着した高所作業車８が用い
られる。これによる作業は、アウトリガー９によ
り作業車８を定置した後、ゴンドラ７に作業者を
乗せ、ゴンドラ側または車側のコントロール部１
０ａ，１０ｂより旋回モータ１１、起伏シリンダ
ー１２および伸縮シリンダー１３等の油圧作動機
器を適宜作動させることにより、ブーム６端のゴ
ンドラ７を作業面１４から作業に適した一定間隔
Ｌに保持しながら、移動させることにより行われ
ている。

しかし、作業面１４が例えば垂直である場合、
起伏シリンダー１２を縮小または伸長させるだけ
ではゴンドラ７が円弧軌跡を描き、作業面１４に
接近または離反するので、伸縮シリンダー１３も
その伸長量を適当に変えなければ、ゴンドラ７が
作業面に対して一定の間隔を保持することができ
ない。

この操作は、塗装作業等の途中で作業者が前記
コントロール部より逐次行わねばならず、ゴンド
ラの移動に手間を要し、かつ、一定速度で作業面
に沿つて移動させることができず、塗装等の作業
能率を著しく低下させる欠点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、特開昭56−103099号公報には、起伏
シリンダーと伸縮シリンダーとの伸長量を相互に
調整しながら、ブームの先端に設けられたゴンド
ラを、作業面に対して一定の距離に保持しながら
上下もしくは水平方向へ移動させることができる
ようにした高所作業車の作動制御装置が記載され
ている。これによれば、作業面に対してゴンドラ
を一定の間隔に保持することができるので、ゴン
ドラの変位を操作する作業者の負担は軽減され
る。

ちなみに、作業面に塗装などを施す場合には、
一定の間隔を保つだけでなく、塗装の均一性を確
保するために常時同一の速度を維持して、ゴンド
ラなどを移動させる必要がある。しかし、上記の
制御装置においては、速度制御まではなされてお
らず、その改善が望まれる。また、起伏シリンダ
ーと伸縮シリンダーとの作動を、それぞれについ
て検出された伸長量をもとにしてフイードバツク
制御しているので、ゴンドラの移動に時間遅れが
生じるなど、円滑な変位動作が得られにくい問題
がある。

本発明は上述の問題に鑑みなされたもので、そ
の目的は、作業者が一々ゴンドラの上下方向の移
動操作したり、作業面との間隔を修正操作するの
を回避して、作業面との間に一定の間隔を保持す
ることができ、かつ、ゴンドルを自動的に上下方
向へ、円滑な作動制御で等速移動させることので
きる高所作業車におけるブーム端作業台の移動装
置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、ブームの先端に装着された作業台を
変位させる旋回モータ、起伏シリンダーおよび伸
縮シリンダー等の油圧作動機器を備え、上記起伏
シリンダーと伸縮シリンダーとの伸長量を相互に
調整しながら、前記作業台を作業面に対して一定
の距離を保持しながら上下方向へ移動させること
ができるようになつている高所作業車に適用され
る。

その特徴するところは、第３図および第５図ａ
に示すように、作業面１４上の予め定められた基
準位置２１から、作業台７を自動的に移動させる
ための制御動作をするコントロール手段２０が設
けられる。そのコントロール手段２０には、作業
台７を基準位置２１に配置するための指令を行う
基準位置指令部２２と、その基準位置２１から作
業台７を自動的に如何なる方向へ移動させるかの
指令をする移動操作部２８と、この移動操作部２
８からの指令および起伏シリンダー１２もしくは
伸縮シリンダー１３の伸縮量を検出する伸長量セ
ンサー６０もしくは６１からの信号でもつて、起
伏シリンダー１２もしくは伸縮シリンダー１３の
所望の作動速度に対応する信号を出力する等速制
御部２９とを有している。

そして、作業台７と作業面１４との間隔を検出
する距離センサー３２と、この距離センサー３２
の信号を受けて、伸縮シリンダー１３もしくは起
伏シリンダー１２への送排油量を制御する演算処
理部３３と、を有する定間隔保持手段３１を備え
る。

また、起伏シリンダー１２および縮シリンダー
１３の各回路に、基準位置指令部２２からの指令
を受けて切り換わると共に等速制御部２９からの
制御信号を受けて作動油の送排油量を調整する流
量制御弁５２または５３と、基準位置指令部２２
からの指令を受けて切り換わると共に定間隔保持
手段３１からの制御信号を受けて作動油の送排油
量を調整する流量制御弁５３および５２が、それ
ぞれ介在された油圧回路を具備している。

〔作用〕

伸長量センサー６０もしくは６１からの伸縮量
をもとにして、起伏シリンダー１２もしくは伸縮
シリンダー１３を、等速制御部２９で予め設定さ
れたプログラム制御に基づく速度で作動させる。
一方、伸縮シリンダー１３もしくは起伏シリンダ
ー１２の作動速度を、距離センサー３２での検出
信号をもとにして、フイードバツク制御する。こ
れによつて、伸縮シリンダー１３もしくは起伏シ
リンダー１２の作動を、起伏シリンダー１２もし
くは伸縮シリンダー１３の作動に追従して自動的
に調整し、作業台７は作業面１４に対して一定間
隔に保持しつつ、等速で上下方向へ移動する。

〔発明の効果〕

起伏シリンダーまたは伸縮シリンダーを、制御
された伸縮速度で作動させると共に、伸縮シリン
ダーまたは起伏シリンダーを、自動的に調整され
た速度で伸縮させることができるので、作業者が
コントロール部よりゴンドラの位置を逐次修正す
ることなく、作業台と作業面とを一定の間隔に保
持しながら、作業台を作業面に対して等速度で自
動的に上方または下方へ移動させ、塗装等の作業
能率を著しく向上させ、また、均質な塗装を施す
ことができる。

〔実施例〕

以下、本発明をその実施例に基づいて、詳細に
説明する。

第３図は、起伏シリンダー１２をプログラム制
御された速度で伸縮させると共に、伸縮シリンダ
ー１３を自動的に追従して変速伸縮させることに
より、第５図ａに示すブーム６の先端のゴンドラ
７と作業面１４との間隔を一定のＬ１に維持し
て、ゴンドラ７を所望の方向へ等速移動させるこ
とのできるブーム端作業台の移動装置の構成図で
ある。

これは、第３図に示すコントロール手段２０、
定間隔保持手段３１およびこれらにより油圧作動
機器１５である旋回モータ１１、起伏シリンダー
１２および伸縮シリンダー１３を作動させる油圧
回路５０を、その主たる構成としている。

前記コントロール手段２０は、ゴンドラ７また
は車側または必要に応じて両方に設けられ、作業
者がゴンドラ７を移動させるための指令を行うも
ので、作業面１４の塗装開始個所である基準位置
２１〔第５図ａ参照〕にゴンドラ７を設置する基
準位置指令部２２と、この基準位置２１からゴン
ドラ７を自動的に上方もしくは下方へ等速移動さ
せるか否かを作業者が指令する移動指令部２３と
を有している。

その基準位置指令部２２は、後述する油圧回路
５０に介在された方向切換弁５１や流量制御弁５
２，５３の給排通路を切り換え、所定の油圧作動
機器１５を作動させる旋回指令部２４、起伏指令
部２５、伸縮指令部２６を備え、また、必要に応
じて緊急遮断弁５４を切り換える緊急停止指令部
２７が併設されている。

前記移動指令部２３は、前記基準位置２１から
ゴンドラ７を自動的に移動させるための指令をす
る移動操作部２８と、この指令および後述する伸
長量センサー６０からの信号を受けてゴンドラ７
を作業面１４に沿つて等速移動させるための等速
制御部２９とを有している。

この等速制御部２９は、第４図に示すように例
えば垂直作業面１４に対する所望の一定間隔Ｌ１
を維持するために、その横軸に示す起伏シリンダ
ー１２の伸縮量に応じたゴンドラ７の移動速度
V₁，V₂，V₃……に対応る起伏シリンダー１２の
伸縮速度を記憶していて、この速度線図に基づい
て流量制御弁５２およびパイロツト部５２ａのソ
レノイドを駆動するための制御信号を出力するも
のである。なお、このような線図に基づくプログ
ラム制御によつているので、フイードバツク制御
をするような場合に比べて、制御作動における時
間遅れなどがなく、スムーズな作動が実現され
る。

前記定間隔保持手段３１は、ゴンドラ７の外端
に装着され、ゴンドラ７と作業面１４との間隔Ｌ
１を検出する距離センサー３２と、この距離セン
サー３２からの信号に基づいて、油圧回路５０内
の流量制御弁５３に、その開度調整量を電気的に
入力する演算処理部３３とを有している。

この距離センサー３２は、例えば第５図ａに示
すようにゴンドラ７の下面にスプリング３４で復
元自在に支承されたロツド３５と、このロツド３
５の変位に応じてポテンシヨメータ３６の電気抵
抗を変化させるレバー３７とを有し、ロツド３５
端に軸承されたローラ３８を作業面１４に接触転
動させ、ロツド３５の水平方向の移動量でもつて
距離Ｌ１を検出するものである。なお、この距離
センサー３２は、第５図ｂに示すような超音波セ
ンサー３９を用いて、超音波信号を受信するまで
の時間を計測するものでもよく、常時、作業面１
４との距離を検出できるものであればよい。

前記演算処理部３３は、第６図に示すように例
えば、Ａ／Ｄ変換器４０、リードオンリメモリ４
１とランダムアクセスメモリ４２を伴つた中央処
理装置４３と、Ｄ／Ａ変換器４４とを有し、前記
ポテンシヨメータ３６における電圧変化量を受け
て、後述する流量制御弁５３のパイロツト部５３
ａのソレノイドを駆動するための制御信号を、出
力するものである。なお、この演算処理部３３か
らは、それが作動していることを示すパイロツト
ランプ３０が前記コントロール手段２０に付設さ
れている。

前記油圧回路５０は、油圧ポンプ５５と前記油
圧作動機器１５の各回路に、方向切換弁５１およ
び流量制御弁５２，５３が介在されている。

この方向切換弁５１は電磁弁であつて、旋回モ
ータ１１への作動油の給排およびその方向を切り
換えるものであり、前記基準位置指令部２２にお
ける旋回指令部２４の指令に基づいて作動する。

前記流量制御弁５２は、パイロツトチエツク弁
１２ａが付設された起伏シリンダー１２への作動
油の給排およびその方向を切り換え、さらに送油
量を調整するものであり、前記起伏指令部２５の
指令または移動操作部２８と伸長量センサー６０
からの信号に基づいて、起伏シリンダー１２の所
望伸縮速度を決定する等速制御部２９からの信号
により作動するものである。なお、この流量制御
弁５２と起伏シリンダー１２との間の回路には、
後述する規制弁５６が介在されている。

他の流量制御弁５３は、ダブルパイロツトチエ
ツク弁１３ａが付設された伸縮シリンダー１３へ
の作動油の給排およびその方向を切り換え、さら
に送油量を調整するものであり、前記伸縮指令部
２６からの指令または前記定間隔保持手段３１か
らの制御信号により作動するものである。この流
量制御弁５３と伸縮シリンダー１３との間の回路
には、後述する規制弁５７が介在されている。

以上の流量制御弁５２，５３を略述すると、そ
のパイロツト部５２ａ，５３ａにおいて本体部５
２ｂ，５３ｂ内の作動油圧をパイロツト圧として
検出し、前記演算処理部３３または等速制御部２
９の制御信号により駆動されるソレノイドで、本
体部５２ｂ，５３ｂの弁体の開度を所望値に調整
するものである。

以上述べた油圧回路５０には、前記した緊急遮
断弁５４のためのリリーフ弁５８や、ブーム６の
転倒防止手段５９が併設されている。この転倒防
止手段５９は、ゴンドラ７の重量、ブーム６の伸
縮量およびその起伏角により決まるゴンドラ７の
限界位置でその移動を規制して、高所作業車の転
倒を防止するものである。

略述すると、起伏シリンダー１２の伸縮量を巻
き取りワイヤー等の繰り出し量により検出し、前
記距離センサー３２で用いられているのと同様の
ポテンシヨメータを有する伸長量センサー６０お
よび伸縮シリンダー１３の伸縮量を検出する伸長
量センサー６１からの信号を受けて、演算処理部
６２で前記規制弁５６，５７に開閉信号を出力す
るものである。なお、伸長量センサー６０からの
信号は演算処理部６２のみならず、前記等速制御
部２９へも出力されるようになつている。

以上述べたような構成によれば、次のように作
動させることができる。

先ず、高所作業車を所定の場所に配置し、アウ
トリガー９で固定する〔第２図参照〕。ゴンドラ
７内または車側の作業者が、第３図に示すコント
ロール手段２０の移動指令部２３を停止状態にし
たまゝ、基準位置指令部２２の旋回指令部２４、
起伏指令部２５および伸縮指令部２６を操作す
る。そして、前記油圧作動機器１５を作動させ、
ブーム６の先端のゴンドラ７を、第５図ａに示す
作業面４における作業開始位置である基準位置２
１に配置する。このとき、基準位置指令部２２の
各レバーを手放すと、方向切換弁５１および流量
制御弁５２，５３が中立位置となつて油圧回路５
０がロツクされ、旋回モータ１１、起伏シリンダ
ー１２および伸縮シリンダー１３が停止する。

次に、基準位置２１である塗装等の作業開始面
の作業が済み、例えばその下方の作業面１４の塗
装を行うとき、移動操作部２８のレバーを所望の
移動方向となるように操作する。

この指令を受けて流量制御弁５２が中立位置か
らＡ位置〔第３図参照〕に切り換えられると、前
記等速制御部２９から、伸長量センサー６０が検
出した起伏シリンダー１２の伸縮量に従つて、予
め記憶されている垂直な作業面１４のための前記
した移動速度、例えばV₂〔第４図参照〕に基づく
プログラム制御信号が、流量制御弁５２に出力さ
れる。そして、そのソレノイドにより開度調整が
自動的に行われ、起伏シリンダー１２が制御され
た縮小速度で作動する。この作動に応じてゴンド
ラ７が下降すると作業面１４に接近し始めるが、
定間隔保持手段３１の距離センサー３２が作業面
１４との間隔を検出し、この間隔を所定のＬ１と
すべく演算処理部３３を介して、流量制御弁５３
に制御信号が入力される。

この場合の制御信号は、伸縮シリンダー１３を
縮小させるべく流量制御弁５３をＤ位置に切り換
えると共に、その送油量を調整する。伸縮シリン
ダー１３が縮小し過ぎてゴンドラ７が一定間隔Ｌ
１よりさらに離反すると、距離センサー３２がこ
れを検出し、再び演算処理部３３から流量制御弁
５３に制御信号が入力される。この制御信号は流
量制御弁５３をＣ位置に切り換えると共に、その
送油量を調整する。

このようにして、起伏シリンダー１２を制御さ
れた速度で縮小させると共に、伸縮シリンダー１
３を自動的に変速伸縮させると、ゴンドラ７の作
業面１４への接近や離反が回避され、ゴンドラ７
を作業面１４に対して常に一定間隔Ｌ１でもつ
て、自動的に等速度で下降させることができる。

他方、ゴンドラ７を上方へ移動させる場合は、
上記と同様の要領で流量制御弁５２，５３がそれ
ぞれＢ位置やＣ位置に切り換えられ、起伏シリン
ダー１２および伸縮シリンダー１３の伸長量と伸
長速度が制御され、ゴンドラ７を常時一定間隔Ｌ
１でもつて、自動的に等速度で上昇させることが
できる。

したがつて、ゴンドラ７内の作業者はコントロ
ール手段２０の旋回指令部２４、起伏指令部２５
および伸縮指令部２６の各レバーを操作すること
なく、均一な塗装速度で作業を続けることができ
る。なお、移動指令部２３のレバーを中立にすれ
ば、ゴンドラ７を停止させることができるし、必
要に応じて緊急指令部２７のレバーを操作すれ
ば、緊急遮断弁５４により全油圧回路５０をロツ
クさせることもできる。加えて、転倒防止手段５
９により各規制弁５６，５７が適宜作動するの
で、高所作業車が転倒したりすることもない。

第７図は異なる実施例で、伸縮シリンダー１３
をプログラム制御された速度で伸縮させると共
に、起伏シリンダー１２を自動的に追従して変速
伸縮させることにより、ブーム６の先端のゴンド
ラ７と作業面１４との間隔を一定のＬ１に維持し
て、ゴンドラ７を所望方向へ等速移動させること
のできるブーム端作業台の移動装置の構成図であ
る。

これは、前述の第３図の実施例における流量制
御弁５２と５３に入力する移動指令部２３と定間
隔保持手段３１を、それぞれ伸縮シリンダー１３
および起伏シリンダー１２の回路の流量制御弁５
３，５２に着け換えたものである。そして、等速
制御部２９には前記第４図と同趣旨の伸縮シリン
ダー１３の伸縮速度線図が記憶されると共に、伸
縮シリンダー１３の伸縮量を検出する伸長量セン
サー６１からの信号を受けるようになつている。

この例によれば、前記コントロール手段２０の
移動操作部２８を操作すれば、伸縮シリンダー１
３がプログラム制御された速度で伸縮する一方、
定間隔保持手段３１の距離センサー３２が作業面
１４との間隔Ｌ１を検出するので、演算処理部３
３を介して流量制御弁５２に制御信号が入力され
る。したがつて、起伏シリンダー１２への送油量
が調整され前述の実施例と同様の要領で適宜伸縮
し、ゴンドラ７の作業面１４への接近や離反が回
避される。その結果、この実施例においてもゴン
ドラ７を作業面１４に対して一定の間隔Ｌ１でも
つて、かつ一定の速度で上昇または下降させるこ
とができる。

なお、上述の二つの実施例において、等速度制
御部２９に異なる多数の一定間隔Ｌ１，Ｌ２，Ｌ
３……についてそれぞれのゴンドラ７の移動速度
線V₁，V₂，V₃……を記憶させておけば、前記移
動操作部２８でそれを選択して、所望の一定間隔
および一定速度で移動させることができる。さら
に、作業面が上下方向へ曲面を形成する場合に
は、その曲面形状に適合する伸縮速度線を記憶さ
せておけばよい。

加えて、ブームの先端のゴンドラに代えて、作
業機器を搭載した無人作業台を装着し、車側のコ
ントロール手段より操作するようにすれば、遠隔
的かつ自動的に作業をさせることができる。

以上詳細に説明したように、作業者が操作して
作業台を基準位置に配置する基準位置指令部と、
この基準位置から作業台を自動的に移動させるた
めの指令をする移動操作部とこの移動操作部から
の指令および伸長量センサーからの信号でもつて
起伏シリンダーもしくは伸縮シリンダーの所望作
動速度に対応する信号を出力する等速制御部とを
備えた移動指令部とを有するコントロール手段
と、距離センサーおよびその信号に基づいて制御
信号を出力する演算処理部とを有する定間隔保持
手段と、上記二つの手段により起伏シリンダーや
伸縮シリンダーを作動させる油圧回路とを具備し
たので、起伏シリンダーまたは伸縮シリンダーを
プログラム制御された伸縮速度で作動させると共
に、伸縮シリンダーまたは起伏シリンダーを自動
的に調整された速度で伸縮させることができる。

したがつて、作業者がコントロール部よりゴン
ドラの位置を逐次修正することなく、応答の早い
プログラム制御と、作業面からの距離を修正する
簡単なフイードバツク制御との組み合わせによ
り、作業台と作業面とを一定の間隔に保持しなが
ら、作業面に対して作業台を等速度で自動的に上
下方向へ移動させ、円滑なゴンドラの移動と均質
な塗装等を実現して、その作業能率を著しく向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の船体の塗装作業説明図、第２図
は高所作業車の設置図、第３図は本発明のブーム
端作業台の移動装置の構成図、第４図は等速制御
部に記憶された一定間隔Ｌ１における垂直作業面
に対する起伏シリンダーの伸縮速度線図、第５図
ａ，ｂはゴンドラに装着された距離センサーの一
例、第６図は演算処理部の構成図、第７図は異な
るブーム端作業台の移動装置の構成図である。 ６……ブーム、７……ゴンドラ（作業台）、１
１……旋回モータ、１２……起伏シリンダー、１
３……伸縮シリンダー、１４……作業面、１５…
…油圧作動機器、２０……コントロール手段、２
１……基準位置、２２……基準位置指令部、２８
……移動操作部、２９……等速制御部、３１……
定間隔保持手段、３２……距離センサー、３３…
…演算処理部、５０……油圧回路、５２，５３…
…流量制御弁、６０，６１……伸長量センサー、
Ｌ１……一定間隔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ブームの先端に装着された作業台を変位させ
   る旋回モータ、起伏シリンダーおよび伸縮シリン
   ダー等の油圧作動機器を備え、上記起伏シリンダ
   ーと伸縮シリンダーとの伸長量を相互に調整しな
   がら、前記作業台を作業面に対して一定の距離に
   保持しながら上下方向へ移動させることができる
   ようになつている高所作業車において、 上記作業面上の予め定められた基準位置から、
   作業台を自動的に移動させるための制御動作をす
   るコントロール手段が設けられ、 そのコントロール手段には、作業台を基準位置
   に配置するするための指令を行う基準位置指令部
   と、その基準位置から作業台を自動的に如何なる
   方向へ移動させるかの指令をする移動操作部と、
   この移動操作部からの指令および起伏シリンダー
   もしくは伸縮シリンダーの伸縮量を検出する伸長
   量センサーからの信号でもつて、起伏シリンダー
   もしくは伸縮シリンダーの所望の作動速度に対応
   する信号を出力する等速制御部とを有し、 前記作業台と作業面との間隔を検出する距離セ
   ンサーと、この距離センサーの信号を受けて、伸
   縮シリンダーもしくは起伏シリンダーへの送排油
   量を制御する演算処理部と、を備えた定間隔保持
   手段と、 前記起伏シリンダーおよび伸縮シリンダーの各
   回路に、前記基準位置指令部からの指令を受けて
   切り換わると共に等速制御部からの制御信号を受
   けて作動油の送排油量を調整する流量制御弁と、
   前記基準位置指令部からの指令を受けて切り換わ
   ると共に定間隔保持手段からの制御信号を受けて
   作動油の送排油量を調整する流量制御弁とのいず
   れかが、それぞれ介在された油圧回路と、 を具備し、前記起伏シリンダーもしくは伸縮シリ
   ンダーを制御された速度で作動させると共に、伸
   縮シリンダーもしくは起伏シリンダーの作動速度
   を自動的に調整することにより、作業台を作業面
   に対して一定間隔に保持しつつ等速上下移動させ
   ることができるようにしたことを特徴とする高所
   作業車におけるブーム端作業台の移動装置。