JPH02245121A - 高所摘枝装置 - Google Patents

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 この発明は、高所摘枝装置に関するもので、詳しくは複
数自由度の関節を有する伸縮ブームにより、地上から高
所での木枝摘枝を行うとき等に利用できる。

従来の技術、および発明が解決しようとする課題 従来から、樹木等の摘枝は山林や街路樹等の不要な下枝
を摘枝する所謂剪定作業として、樹木等の育成管理上必
要なものであり人手によってこの摘枝作業が行われてき
たのであるが、この人手による摘枝作業は大変に非能率
的なものであり、かつ危険を伴った重労働であるためこ
の作業の機械化が要望されており、既に樹木等の幹を回
動しながら上昇して自動的に下枝を摘枝するような装置
が一部で試行されているが、性能やコスト面で問題が多
く今だ普及するまでには至っていない。

また、一方果実用収穫装置として既に、特開昭５９−３
１６１４号、特開昭５９−９５８０９号、特開昭６１−
２４９３１４号、特開昭６１−２７１９１５号等におけ
るが如く、ビデオカメラを備えてモニタテレビ等で画像
を捕えながら果実の摘果を行うようなものも出願されて
いるが、これらの果実摘果では果実がその自重で垂下状
態に位置しており、摘果時の挟持具と切断刃の位置は、
例えば上下方向位置を保持して下方から果実を捕えれば
摘果できるというものに対して、樹木等の下枝の摘枝で
は、上下左右に交錯している枝を摘枝しなければならず
、例えば該ビデオカメラで摘枝する枝を捕えても、この
枝を切断するために極端な場合では該切断刃を該挟持具
と共に大きく反転させなければならないこともあり、そ
のため従来の装置では該ビデオカメラから切断場面が大
きく外れ易いことになる。また前記既出願の発明とは別
に特開昭５５−１３８７８号の如く、マニプレータを支
持するブームを軸として該ビデオカメラを回動させるよ
うな発明も既に出願されているが、この装置では該カメ
ラが回動することにより、該マニプレータそのものによ
り撮影時に死角が発生する不具合や、撮影位置が常時移
動するので該切断刃及び該挟持具が画面から外れ易いと
いう不具合等が発生し、摘枝の際に該モニタテレビの画
面上にその切断場面を捕え難いという課題があった。

そのためこの発明は、該切断刃及び該挟持具を該ビデオ
カメラの視軸６回りに一定の半径で回動させることによ
り、摘枝の切断場面をモニタテレビの画面上に一貫して
的確に捕えうるようにしようとするものである。

課題を解決するための手段 この発明は、先端部に切断刃（１）と挟持具（２）とビ
デオカメラ（３）とを設け高所での木枝摘枝を行う複数
自由度の関節を有する伸縮ブームにおいて、摘枝状態を
撮影する該ビデオカメラ（３）の視軸６回りに、枝を挟
持する該挟持具（２）及びこの挟持した枝を切断する該
切断刃（１）を一定の半径で回動自在に設けてなる高所
摘枝装置の構成とする。

発明の作用 上記の構成により、複数自由度の関節を有する伸縮ブー
ムの最先端ブームの端部にビデオカメラ（３）を内装し
、このビデオカメラ（３）の視軸６回りの外周部を適宜
の回動手段によって一定の半径で、例えば鋏形態の切断
刃（１）と、この切断刃（１）の−側に隣接して摘枝す
る枝を挟み形態で挟持する挟持具（２）とを回動可能に
設けることにより、この回動時において該切断刃（１）
及び該挟持具（２）を常に該ビデオカメラ（３）の撮影
視界内に位置させることができ、該ビデオカメラ（３）
の撮影によりモニタテレビ等の画面に樹木等の高所位置
において摘枝を必要とする枝が映しだされたときは、作
業者はモニタテレビの画面上でこの画像を監視しながら
該切断刃（１）が該枝を切断できる位置まで、該切断刃
（１）及び該挟持具（２）を該ビデオカメラ（３）に対
して上下左右又は回動自在に操作を行い、最適の切断状
態が得られるよう調整位置決めして切断摘枝するもので
ある。

発明の効果 以上の如く、該ビデオカメラ（３）の撮影により該モニ
タテレビの画面上に映しだされた摘枝する枝を、該挟持
具（２）で挟持し該切断刃（１）で切断摘枝する際に、
該ビデオカメラ（３）の視軸６回りに該切断刃（１）及
び該挟持具（２）を回動させることによって、もし摘枝
せんとする枝が上下左右に交錯していても、常に該ビデ
オカメラ（３）の撮影視界内に該切断刃（１）及び該挟
持具（２）を該枝と平行に捕えながら接近させて最適の
切断状態で挟持切断することができるので、゛従来の装
置では、果実摘果時のように該切断刃（１）及び該挟持
具（２）が反転不能であったり、また該テレビカメラ（
３）が回動するものにおいても、撮影時に死角が発生す
る不具合や、撮影位置の移動により該切断刃（１）及び
該挟持具（２）が画面から外れ易いという不具合等が発
生して、摘枝の際に該モニタテレビの画面上にその切断
場面を捕え難いというようなことがなく、本発明によれ
ば画面上に摘枝の切断場面を一貫して的確に捕え、人手
により直接切断するときと同じ感覚で安全でかつ能率的
な切断摘枝を行いうるものである。

実施例 なお回倒において、樹木等の不要な下枝等を高所におい
て摘枝作業を行う切断刃（１）及び挟持具（２）を有す
る切断装置（４）を例示する。この切断装置（４）は多
関節による自由度を有して伸縮自在に構成される伸縮ブ
ーム（５）の先端に装着される。またこの伸縮ブーム（
５）は、円筒状の土台（６）上に水平方向に回動自在に
支承されたブーム支持枠（７）に、支点ピン（８）によ
り上下方向に昇降自在に支承される適宜長さのブームに
より三段に伸縮可能に構成されているものであり、該伸
縮ブーム（５）は伸縮ブーム元（５ａ）と伸縮ブーム中
（５ｂ）と伸縮ブーム先一 ＝６ （５ｃ）とにより、三段の入れ子形態で緊密に嵌入伸縮
して収納・延長自在に構成される。なおこれらの駆動は
油圧及び電気等による動力装置を使用するものである。

また、該伸縮ブーム（５）の伸縮ブーム先（５ｃ）の先
端部に、上下回動自在に調節保持枠（９）を支承し、こ
の調節保持枠（９）に断面角形状の前記切断装置（４）
の摺動ブーム（１［Ｉを摺動自在に嵌挿する。またこの
調節保持枠（９）に該摺動ブームＯ１の回動と摺動とを
行わせる摺動ブームモータ（１１１を内装して構成させ
る。

また該摺動ブーム（Ｉｎの先端部に前方を撮影可能にビ
デオカメラ（３）を内装固定すると共に、この先端位置
外周部に、内径角形状で外径円形状のリングとその一側
に側板を一体的に設けた回動案内具Ｏｉ５を嵌着し、こ
の回動案内具０乃のリングの外周部に軸受（１：ｌを介
して、該ビデオカメラ（３）の外周を回動させる回動ケ
ース０４を遊嵌して構成させる。

またこの回動ケース０４には、摘枝を行う際に摘枝する
枝を挟み形態で挟持する前記挟持具（２）と、挟持した
該枝を切断する前記切断刃（１）とを内装して構成させ
るが、この切断刃（１）は上刃（１ａ）と下刃（１ｂ）
とから構成されており、例えば該上刃（１ａ）は該回動
ケース（至）の内壁に、該下刃（ｌｂ）の作用によって
該上刃（１ａ）と噛合い該枝を切断可能な位置に固着し
、該下刃（１ｂ）は切断モータ（１９により該上刃（１
ａ）と噛合い作用させるべくアーム＋ＩＱ及びリンク（
１ηによって連結させる。また該下刃（１ｂ）の該ビデ
オカメラ（３）とは反対側の側面に、該枝を挟持するに
十分な長さをもつ該挟持具（２）の下爪（２ｂ）を装着
し、この下爪（２ｂ）の作用に対応して該枝を挟持可能
な上爪（２ａ）を該回動ケース０４１の内壁に回動自在
に軸支し、この上爪（２ａ）を軸支点から反対側を延長
してこの延長端部に該枝を挟持したときに一定の挟持圧
力となるよう弾発付勢した挟持ばね（Ｉｆｌを張設する
。なおこのとき該上爪（２ａ）の延長端部は該挟持ばね
（＋１１の押圧力によって、該切断刃（１）に対して最
適の切断位置を保持できるよう該回動ケース（ロ）の内
壁で該上爪（２ａ）の位置を規制させるべく構成させる
。

また該回動ケース０引よＬ字形構成となし、このＬ字形
の一側に該切断刃（１）及び該挟持具（２）を位置させ
、他側を前記軸受（１濁を遊嵌して該回動ケースａ４を
回動自在とする回動ボス（１４ａ）に構成し、この回動
ボス（１４ａ）の前記回動案内具０乃の側板近傍にリン
グギヤ（ｌを固着し、′このリングギヤ（ｌと噛合うピ
ニオンギヤ（至）を該回動ケース０４を回動駆動させる
回動モータ１２１１に軸支し、この回動モータ臼）を該
回動案内具ａ乃の側板の該ピニオンギヤ（２）と反対側
に装着して構成させる。なお該回動ボス（１４ａ）は該
回動案内具（ＪＢの側板と他端の止リングｔ２δとによ
ってスラストを規制すると共に、該リングギヤ（ＦＩＩ
及びピニオンギヤ翰をカバーするフランジを該回動ケー
ス０４から延長して構成させる。

また前記伸縮ブーム（５）はその土台（６）をトラック
（至）の荷台等に、又はトラクタ（ハ）のフロント等に
据付けし、各々その運転席（ハ）の近傍位置に、該伸縮
ブーム（５）と前記切断装置（４）とを操作する操作盤
（イ）及びモニタテレビ（イ）を設け、該操作盤（至）
のパネル（２６ａ）には、スイッチ（イ）、（ロ）、（
ハ）、（ニ）と操作杆（ホ）、（へ）、（ト）、（チ）
とを各々配置し、該操作盤（２）及び該モニタテレビ（
イ）と該伸縮ブーム（５）及び該切断装置（４）とをハ
ーネス等により通信可能に接続して構成させる。

以上のように構成された高所摘枝装置により、例えば高
所における樹木等の不要な下枝等の摘枝作業を行うよう
な場合、まず操作盤（至）のパネル（２６ａ）スイッチ
（ハ）の人により、トラック（２）の荷台上又はトラク
タ（至）のキャビン屋根上に収納された伸縮ブーム（５
）及び切断装置（４）を、運転席（ハ）前方の作業位置
へ自動的に移動設定させる。

この作業位置への移動設定完了に伴い、該伸縮ブーム（
５）を、操作杆（ホ）の左右操作により水平方向の回動
作用を、また上下操作により上下方向の昇降作用を、ま
た操作杆（へ）の上下操作により三段の伸縮作用を各々
行わせると共に、該切断装置（４）を操作杆（ト）の上
下操作により上下方向の回動作用を行わせながら、この
段階では作業者の目視により直接目標の摘枝する枝へ切
断刃（１）及び挟持具（２）を接近させる。

次にモニタテレビ（５）を見ながら、第７図及び第８図
の如くその画面上に映しだされた目標の枝の方向が、画
面の中心から法線方向になるように更に前記の操作を継
続し、この時点で操作杆（チ）の上下操作による回動ケ
ース０４の回動作用により、目標の枝と該切断刃（１）
の方向とを最適の切断状態が得られる方向に調整し、こ
の位置決めにより該操作杆（チ）の左右操作を行い、摺
動ブーム（１１１の押し引き作用によって該切断刃（１
）を目標の枝の切断位置に合致させる。

このとき該切断刃（１）を枝先側へ、該挟持具（２）を
枝先側となるよう配置させることにより、残しておくべ
き枝先側の状態が十分に確認でき、この確認ができた段
階でスイッチ（イ）の入りにより、切断モータ（１９を
駆動させてアーム（ＩＧ及びリンク（ωを介して、該切
断刃（１）の下刃（１ｂ）を上刃（１ａ）に押付けて該
枝の切断を行う。また該挟持具（２）の下爪（２ｂ）は
該下刃（１ｂ）の動きに合わせて上爪（２ａ）との間で
切断する枝先側を挟持する。

また該挟持具（２）で挟持された切断済みの枝先側は適
宜な投下位置に移動させた後、スイッチ（ロ）の人によ
り投下させる。また摘枝作業が終了したときはスイッチ
（ニ）の人により前記伸縮ブーム（５）及び前記切断装
置〔４）を収納位置へ自動的に収納させる。以上これら
の操作を前記モニタテレビ（５）を監視しながら画面上
に摘枝の切断場面を的確に捕えることによって、人手に
より直接切断するときと同じ感覚で安全でかつ能率的な
切断摘枝を行いうるちのである。

また該切断刃（１）を鋏形態とせずに、第１０図及び第
１１図の如く回転刃モータ（２）により回転させる円盤
刃（ハ）を押付は切断するように構成してもよい。

この場合は、該挟持具（２）の下爪（２ｂ）を挟持ばね
（ＩＢにより最適の切断位置を挟持できるよう揺動可能
に位置させるようにする。

また前記伸縮ブーム（５）の伸縮ブーム先（５ｃ）の先
端部に、往復動のバリカン刃Ｏ１等によるカッタ装置０
υを装着する調節回動枠（支）を上下回動自在に支承し
、この調節回動枠（至）に摺動自在に断面角形状の摺動
角柱（至）を嵌挿し、該調節回動枠（支）に該摺動角柱
（至）の回動と摺動とを行わせる摺動角柱モータ（至）
を内装して構成させる。また該摺動角柱（至）の内径中
心に回動自在に回動軸Ｃ１’９を貫通遊嵌して支承させ
、この回動軸Ｏｅを該摺動角柱（至）から突出させた上
端部にＬ形状にブラケット（至）を延長固着して構成さ
せ、このブラケット（至）の基部に該回動軸（至）を回
動させる回動軸モータ（ロ）を設け、該ブラケットｃＩ
Ｑの先端部に下方を撮影可能に前記ビデオカメラ（３）
゛を装着固定し、また該回動軸（至）を該摺動角柱（至
）から突出させた下端部にＬ形状にバリカン刃Ｏ１を突
設し、このバリカン刃（至）の近傍に駆動用のバリカン
モータ（至）を設けて構成させる。以上の構成により、
例えば土手等の雑草の刈取り管理を行うような場合、ト
ラック（２）の荷台等に据付けした該伸縮ブーム（５）
を前記操作盤（イ）によって操作を行い、土手等の傾斜
状態に合わせて上下昇降□及び三段伸縮を行わ′せると
共に、該伸縮ブーム先（５Ｃ）の先端部に装着した該カ
ッタ装置１ｃｌｌ］）を、該調節回動枠（支）の上下回
動と、該摺動角柱０３の上下摺動と、該回動軸（至）の
水平方向の回動とによって、第１３図の如き状態に調節
して雑草の刈取りを行うのであるが、この刈取り時に該
バリカン刃Ｏ１と同じに動く該ビデオカメラ（３）によ
ってこの作業状態を撮影し、これを前記モニタテレビ（
イ）で監視しながら画面上に作業場面を的確に捕えるこ
とによって、人手により直接刈取作業を行うときと同じ
感覚で、安全でかつ能率的な刈取作業を行いうるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示すもので、第１図及び第２図
は側面図、第３図は斜面図、第４図は一部の平断面図、
第５図及び第６図は一部の側断面図、第７図及び第８図
は映像画面図、第９図は一部の正面図、第１０図は一部
の平断面図、第１１図は一部の側断面図、第１２図は側
面図、第１３図は作業正面図である。 図中、符号（１）は切断刃、（２）は挟持具、（３）は
ビデオカメラを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 先端部に切断刃（１）と挟持具（２）とビデオカメラ（
   ３）とを設け高所での木枝摘枝を行う複数自由度の関節
   を有する伸縮ブームにおいて、摘枝状態を撮影する該ビ
   デオカメラ（３）の視軸心回りに、枝を挟持する該挟持
   具（２）及びこの挟持した枝を切断する該切断刃（１）
   を一定の半径で回動自在に設けてなる高所摘枝装置。