JPH0555672B2 - - Google Patents
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- JPH0555672B2 JPH0555672B2 JP59256399A JP25639984A JPH0555672B2 JP H0555672 B2 JPH0555672 B2 JP H0555672B2 JP 59256399 A JP59256399 A JP 59256399A JP 25639984 A JP25639984 A JP 25639984A JP H0555672 B2 JPH0555672 B2 JP H0555672B2
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- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
- E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
- E04G21/02—Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
- E04G21/04—Devices for both conveying and distributing
- E04G21/0418—Devices for both conveying and distributing with distribution hose
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は土木建設工事に使用せられるコンクリ
ートポンプのブーム位置の制御システムに関す
る。
ートポンプのブーム位置の制御システムに関す
る。
従来の技術
従来、コンクリート打設作業の合理化装置とし
て３段屈折程度のブーム装置が使用されており、
その駆動装置として一般にブームの俯仰には油圧
シリンダが使用され旋回には油圧モータか使用さ
れている。この様なブーム装置において、ブーム
先端のコンクリート輸送管吐出口を、目的とする
位置に移動させるには、オペレータがその時のブ
ームの姿勢を目視にて確認し、目的位置との距
離、方向を判断して前述の各ブーム関節部の俯仰
用油圧シリンダ及び旋回用油圧モータを適宜作動
させてブーム先端の位置を移動させる。
て３段屈折程度のブーム装置が使用されており、
その駆動装置として一般にブームの俯仰には油圧
シリンダが使用され旋回には油圧モータか使用さ
れている。この様なブーム装置において、ブーム
先端のコンクリート輸送管吐出口を、目的とする
位置に移動させるには、オペレータがその時のブ
ームの姿勢を目視にて確認し、目的位置との距
離、方向を判断して前述の各ブーム関節部の俯仰
用油圧シリンダ及び旋回用油圧モータを適宜作動
させてブーム先端の位置を移動させる。
発明が解決しようとする問題点
ブーム先端のコンクリート輸送管吐出口を目的
位置に動かす場合、各駆動装置によつて移動する
ブーム先端の移動は、各ブーム部分の節（関節中
心）を中心とした極座標による円弧運動となる
為、ブーム先端位置を目的位置迄移動させるには
複数個の駆動装置を順次作動させなければなら
ず、操作が複雑で時間が掛ると共に、最短距離・
時間で移動させるにはオペレークの勝れた勘や熟
練を必要としていた。
位置に動かす場合、各駆動装置によつて移動する
ブーム先端の移動は、各ブーム部分の節（関節中
心）を中心とした極座標による円弧運動となる
為、ブーム先端位置を目的位置迄移動させるには
複数個の駆動装置を順次作動させなければなら
ず、操作が複雑で時間が掛ると共に、最短距離・
時間で移動させるにはオペレークの勝れた勘や熟
練を必要としていた。
問題点を解決するための手段
ブームの俯仰角を検出するセンサーと、ブーム
先端部の水平方向及び垂直方向における移動速度
を設定するコントローラと、 前記コントローラより入力された前記移動速度
のブーム軸方向成分及び接線方向成分にもとづき
ブームの俯仰角及び旋回速度を算出するコンピユ
ータとを設ける。
先端部の水平方向及び垂直方向における移動速度
を設定するコントローラと、 前記コントローラより入力された前記移動速度
のブーム軸方向成分及び接線方向成分にもとづき
ブームの俯仰角及び旋回速度を算出するコンピユ
ータとを設ける。
前記コンピユータより、入力されたブーム俯仰
角の算出値を前記センサーより入力されたブーム
俯仰角の検出値で補正し、ブーム駆動装置を制御
して、ブームを所望の位置に移動及び旋回せしめ
る。
角の算出値を前記センサーより入力されたブーム
俯仰角の検出値で補正し、ブーム駆動装置を制御
して、ブームを所望の位置に移動及び旋回せしめ
る。
作 用
ジヨイステイツクの操作によりブーム先端のコ
ンクリート管吐出口を目的位置まで直線運動させ
ることができる。
ンクリート管吐出口を目的位置まで直線運動させ
ることができる。
実施例
第１図において、１〜４はブームの主要部材で
ありそれぞれ、No.１ブーム、No.２ブーム、No.３ブ
ーム、No.４ブームである。５はブームに装着され
ているコンクリート輸送管（図示は省略）の先端
部分を示し圧送されて来たコンクリートはこの先
から吐出する。１１〜１４は油圧シリンダでそれ
ぞれNo.１〜No.４ブームを俯仰させる。２１〜２４
はブームの関節部に取付けられた角度センサーで
それぞれNo.１〜No.４ブームの俯仰角度を検出す
る。３１は旋回テーブル、３２は旋回機３３の出
力軸に取り付けられたピニオンギヤで、旋回テー
ブルの外周に設けられているギヤと噛み合つてブ
ーム装置を旋回させる。５０はNo.４ブームに設置
されているコントローラで、２ケのジヨイステイ
ツク５１及び５２が取り付けられている。ジヨイ
ステイツク５１は水平面上360°何れの方向へもレ
バーを倒すことが出来、倒されたレバーに与えら
れているベクトルを直交する２方向成分に分解し
て出力する一般的なもので、オペレータがレバー
を倒すことにより与えられたブーム先端の移動速
度をブームの軸方向成分と接線方向（旋回）成分
とに分解してコンピユータ５５へ入力する。ジヨ
イステイツク５２は上・下方向のみに作動し、オ
ペレータがレバーを上・下何れかの方向へ操作す
ることによりレバーの倒れている角度に比例した
上・下方向移動速度がコンピユータ５５に入力さ
れる。
ありそれぞれ、No.１ブーム、No.２ブーム、No.３ブ
ーム、No.４ブームである。５はブームに装着され
ているコンクリート輸送管（図示は省略）の先端
部分を示し圧送されて来たコンクリートはこの先
から吐出する。１１〜１４は油圧シリンダでそれ
ぞれNo.１〜No.４ブームを俯仰させる。２１〜２４
はブームの関節部に取付けられた角度センサーで
それぞれNo.１〜No.４ブームの俯仰角度を検出す
る。３１は旋回テーブル、３２は旋回機３３の出
力軸に取り付けられたピニオンギヤで、旋回テー
ブルの外周に設けられているギヤと噛み合つてブ
ーム装置を旋回させる。５０はNo.４ブームに設置
されているコントローラで、２ケのジヨイステイ
ツク５１及び５２が取り付けられている。ジヨイ
ステイツク５１は水平面上360°何れの方向へもレ
バーを倒すことが出来、倒されたレバーに与えら
れているベクトルを直交する２方向成分に分解し
て出力する一般的なもので、オペレータがレバー
を倒すことにより与えられたブーム先端の移動速
度をブームの軸方向成分と接線方向（旋回）成分
とに分解してコンピユータ５５へ入力する。ジヨ
イステイツク５２は上・下方向のみに作動し、オ
ペレータがレバーを上・下何れかの方向へ操作す
ることによりレバーの倒れている角度に比例した
上・下方向移動速度がコンピユータ５５に入力さ
れる。
コンクリート輸送管５はNo.４ブーム４と直角に
設置されており、No.４ブーム４が垂直になつてい
る場合にコンクリート輸送管５が水平となり、圧
送されて来たコンクリートは水平に吐出される。
設置されており、No.４ブーム４が垂直になつてい
る場合にコンクリート輸送管５が水平となり、圧
送されて来たコンクリートは水平に吐出される。
第２図において、５０は前述のコントローラ
で、ジヨイステイツク５１及び５２が設けられて
いる。５５はコンピユータで、コントローラ及び
各センサー２１〜２４，４０からのアナログ信号
をデイジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータを
装備している共に、演算結果のデイジタル信号を
アナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータを装備
しておりNo.１〜No.４ブームの角度指令及び旋回速
度指令をアウトプツト出来る。６０は、No.１ブー
ムのフイードバツクサーボ系即ちブーム駆動装置
を示し、図にはNo.１ブーム系統しか図示していな
が、同様のサーボ系が他に４系統（No.２〜No.４ブ
ーム及び旋回）あり、コンピユータ５５に接続さ
れている。６１はサーボアンプ、６２は電−油サ
ーボ弁、１１は前述のNo.１ブーム俯仰用油圧シリ
ンダ、イはNo.１ブーム、２１は角度センサーであ
る。No.２〜No.４ブームのサーボ系は６０と全く同
一構成であり、旋回系の場合は、油圧シリンダの
代わりに旋回機（油圧モータ駆動方式）３３とな
り、角度センサーの代わりに速度センサー４０と
なる。コンピユータの指令値（例えばNo.１ブーム
の俯上角θ1）はサーボアンプ６１に入力される。
サーボアンプには別途角度センサー２１の検出値
（例えばθS1）がフイードバツクされており、この
指令値と角度検出値との差（θ1−θS1）がサーボ
アンプ６１で増幅されて電−油サーボ弁６２に電
流が流れ、これによつて電−油サーボ弁が作動
し、油圧シリンダ１１に圧油が供給され、No.１ブ
ーム１が俯仰動作をし、角度センサー２１が、そ
の時のNo.１ブームの角度を常に検出してサーボア
ンプ６１へフイードバツクし、指令値と角度検出
値との差が零となる迄No.１ブーム１は俯仰動作を
行う。この様にして各ブーム及び旋回系はコンピ
ユータ５５の指令値に常に追従して俯仰又は旋回
を行う。
で、ジヨイステイツク５１及び５２が設けられて
いる。５５はコンピユータで、コントローラ及び
各センサー２１〜２４，４０からのアナログ信号
をデイジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータを
装備している共に、演算結果のデイジタル信号を
アナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータを装備
しておりNo.１〜No.４ブームの角度指令及び旋回速
度指令をアウトプツト出来る。６０は、No.１ブー
ムのフイードバツクサーボ系即ちブーム駆動装置
を示し、図にはNo.１ブーム系統しか図示していな
が、同様のサーボ系が他に４系統（No.２〜No.４ブ
ーム及び旋回）あり、コンピユータ５５に接続さ
れている。６１はサーボアンプ、６２は電−油サ
ーボ弁、１１は前述のNo.１ブーム俯仰用油圧シリ
ンダ、イはNo.１ブーム、２１は角度センサーであ
る。No.２〜No.４ブームのサーボ系は６０と全く同
一構成であり、旋回系の場合は、油圧シリンダの
代わりに旋回機（油圧モータ駆動方式）３３とな
り、角度センサーの代わりに速度センサー４０と
なる。コンピユータの指令値（例えばNo.１ブーム
の俯上角θ1）はサーボアンプ６１に入力される。
サーボアンプには別途角度センサー２１の検出値
（例えばθS1）がフイードバツクされており、この
指令値と角度検出値との差（θ1−θS1）がサーボ
アンプ６１で増幅されて電−油サーボ弁６２に電
流が流れ、これによつて電−油サーボ弁が作動
し、油圧シリンダ１１に圧油が供給され、No.１ブ
ーム１が俯仰動作をし、角度センサー２１が、そ
の時のNo.１ブームの角度を常に検出してサーボア
ンプ６１へフイードバツクし、指令値と角度検出
値との差が零となる迄No.１ブーム１は俯仰動作を
行う。この様にして各ブーム及び旋回系はコンピ
ユータ５５の指令値に常に追従して俯仰又は旋回
を行う。
第３図において、ブーム先端に取り付けられて
いるコントラーラ５０のジヨイステイツク５１を
ブームの軸線に対してある角度αで倒すと（第３
図ａ参照）、ジヨイステイツク５１に与えられた
速度Ｖはブームの軸方可成分VRと接線方向成分
（旋回成分）VSに分解されてコンピユータに入力
される。コンピユータでは、入力された２つの速
度成分の内、ブームの軸方向成分VRにより一定
時間（△ｔ）後の先端位置を下記計算式により演
算し、ブーム先端が演算した位置に達するのに必
要なNo.１〜No.３ブームの各ブーム俯仰角θS1〜θS3
を移動前の各ブームの俯仰角θ1〜θ3を基に幾何学
的に演算して求めNo.１〜No.３ブームサーボ系へ出
力する。
いるコントラーラ５０のジヨイステイツク５１を
ブームの軸線に対してある角度αで倒すと（第３
図ａ参照）、ジヨイステイツク５１に与えられた
速度Ｖはブームの軸方可成分VRと接線方向成分
（旋回成分）VSに分解されてコンピユータに入力
される。コンピユータでは、入力された２つの速
度成分の内、ブームの軸方向成分VRにより一定
時間（△ｔ）後の先端位置を下記計算式により演
算し、ブーム先端が演算した位置に達するのに必
要なNo.１〜No.３ブームの各ブーム俯仰角θS1〜θS3
を移動前の各ブームの俯仰角θ1〜θ3を基に幾何学
的に演算して求めNo.１〜No.３ブームサーボ系へ出
力する。
計算式
X1＝X0＋△ｔ・VR
Z1＝X0＋△ｔ・VZ
Xi：ブーム先端の
軸方向座標
Zi：ブーム先端の
高さ方向座標
何れもNo.１ブーム
の根元を原点とする。
添字ｉ：０⇒移動前の値
１⇒移動後の値
ジヨイステイツク51のみを操作した場合はVZ
＝０ 〃 52のみを 〃 VR
＝０ となる。
＝０ 〃 52のみを 〃 VR
＝０ となる。
△ｔ：計算ループ時間
又、接線方向成分VSより、旋回駆動系のギヤ
比を乗じて演算した旋回機３３のピニオン３２回
転速度VCSを旋回サーボ系へ出力する。これによ
りブーム先端のＲ方向位置がX0→X1に移動（上
記計算式参照）すると同時にVSの速度で旋回す
る。この動作を非常に短時間に繰り返すことによ
りブーム先端はジヨイステイツクの倒されている
方向へ先端高さを保つたまま直線移動する。
比を乗じて演算した旋回機３３のピニオン３２回
転速度VCSを旋回サーボ系へ出力する。これによ
りブーム先端のＲ方向位置がX0→X1に移動（上
記計算式参照）すると同時にVSの速度で旋回す
る。この動作を非常に短時間に繰り返すことによ
りブーム先端はジヨイステイツクの倒されている
方向へ先端高さを保つたまま直線移動する。
又、ジヨイステイツク５２を上・下何れかへ操
作した場合は上記と同様上下方向移動速度VZが
コンピユータへ入力され一定時間（△ｔ）後の先
端位置を式−１により演算し、ブーム先端が演算
した位置に達するのに必要にNo.１〜No.３ブームの
各ブーム俯仰角θS1〜θS3を移動前の各ブームの俯
仰角θ1〜θ3を基に幾何学的に演算して求めNo.１〜
No.３ブームサーボ系へ出力する。これによりブー
ム先端の高さはZ0→Z1へ変化する（計算式参照）。
この繰返しによりブーム先端は平面上の位置を保
つたまま垂直に上下移動する。又、コンピユータ
では常にNo.４ブームが垂直になる様No.１〜No.３ブ
ームの俯仰角を基に幾何学的にNo.４ブームの俯仰
角を演算してNo.４ブームサーボ系へ出力しており
これによりNo.４ブームは他のブームが俯仰しても
常に垂直を保ち、No.４ブームと直角に設置されて
いる先端のコンクリート輸送管５は常に水平に保
たれてる。
作した場合は上記と同様上下方向移動速度VZが
コンピユータへ入力され一定時間（△ｔ）後の先
端位置を式−１により演算し、ブーム先端が演算
した位置に達するのに必要にNo.１〜No.３ブームの
各ブーム俯仰角θS1〜θS3を移動前の各ブームの俯
仰角θ1〜θ3を基に幾何学的に演算して求めNo.１〜
No.３ブームサーボ系へ出力する。これによりブー
ム先端の高さはZ0→Z1へ変化する（計算式参照）。
この繰返しによりブーム先端は平面上の位置を保
つたまま垂直に上下移動する。又、コンピユータ
では常にNo.４ブームが垂直になる様No.１〜No.３ブ
ームの俯仰角を基に幾何学的にNo.４ブームの俯仰
角を演算してNo.４ブームサーボ系へ出力しており
これによりNo.４ブームは他のブームが俯仰しても
常に垂直を保ち、No.４ブームと直角に設置されて
いる先端のコンクリート輸送管５は常に水平に保
たれてる。
前記実施例では旋回系は速度フイードバツクを
掛けているが、フイードバツク無しのオーブンル
ープでも良いし、旋回角度検出による位置フイー
ドバツク方式でも良い。
掛けているが、フイードバツク無しのオーブンル
ープでも良いし、旋回角度検出による位置フイー
ドバツク方式でも良い。
前記実施例では電−油サーボ弁を使用した全油
圧駆動としているが、勿論電動機駆動でも良く駆
動方式によつて限定されるものではない。
圧駆動としているが、勿論電動機駆動でも良く駆
動方式によつて限定されるものではない。
コントローラにジヨイステイツク５１及び５２
以外の機器を取付けることは勿論問題無く、手動
操作用スイツチやコンクリートポンプリモコン用
スイツチ、警報装置等取付けて良い。
以外の機器を取付けることは勿論問題無く、手動
操作用スイツチやコンクリートポンプリモコン用
スイツチ、警報装置等取付けて良い。
ブームの屈折数は、２段折り以上であれば特に
限定されるものではない。
限定されるものではない。
コントローラの設置位置はブームの先端部に限
定されるものではなく、旋回テーブル等ブーム以
外の構造物上でも良いし、地上に設置しても良
い。
定されるものではなく、旋回テーブル等ブーム以
外の構造物上でも良いし、地上に設置しても良
い。
No.４ブームと先端輸送管とは必ずしも直角に設
置される必要は無く、その角度に応じてNo.４ブー
ムの俯仰角を設定すれば良い。
置される必要は無く、その角度に応じてNo.４ブー
ムの俯仰角を設定すれば良い。
発明の効果
イ ブーム先端に設置されたコントローラのジヨ
イステイツクをこれからブーム先端を移動させ
たい方向へ倒すのみで、ブーム先端が、高さを
保つたままジヨイステイツクの倒された方向へ
移動するので、コンクリートの打込場所の移動
を極めて簡単な操作で行うことが出来る。
イステイツクをこれからブーム先端を移動させ
たい方向へ倒すのみで、ブーム先端が、高さを
保つたままジヨイステイツクの倒された方向へ
移動するので、コンクリートの打込場所の移動
を極めて簡単な操作で行うことが出来る。
ロ ブーム先端のコンクリート輸送管が常に自動
的に水平に保たれる為、ブームを作動させる
際、全く先端輸送管の角度変化について意識す
る必要がなく、又、コンクリートの流れも水平
にスムーズに吐出する為、コンクリートの分離
が無く品質の良いコンクリート打込みが出来
る。
的に水平に保たれる為、ブームを作動させる
際、全く先端輸送管の角度変化について意識す
る必要がなく、又、コンクリートの流れも水平
にスムーズに吐出する為、コンクリートの分離
が無く品質の良いコンクリート打込みが出来
る。
ハ ブームの先端高さを変更する場合、１項と同
様１本のジヨイステイツクを操作するのみで先
端が垂直に上・下動する為、極めて簡単に高さ
の変更が出来る。
様１本のジヨイステイツクを操作するのみで先
端が垂直に上・下動する為、極めて簡単に高さ
の変更が出来る。
ニ 以上のとおり本発明によれば、コンクリート
打込場所の移動を行う際のブームの操作が極め
て簡単である為、大幅な操作性の向上と省力化
が得られる他、打込みコンクリートの品質を高
く保つことが出来る。
打込場所の移動を行う際のブームの操作が極め
て簡単である為、大幅な操作性の向上と省力化
が得られる他、打込みコンクリートの品質を高
く保つことが出来る。
第１図は本発明の実施例を示す概略図、第２図
は第１図の制御系統を示すフローシート、第３図
ａはブーム装置を概念的に示した平面図、第３図
ｂは第３図ａの側面図である。 １〜４……ブームの主要部材、５……コンクリ
ート輸送管の先端部分、１１〜１４……油圧シリ
ンダ、２１〜２４……角度センサ、３１……旋回
テーブル、５０……コントローラー、５１，５２
……ジヨイステイツク。
は第１図の制御系統を示すフローシート、第３図
ａはブーム装置を概念的に示した平面図、第３図
ｂは第３図ａの側面図である。 １〜４……ブームの主要部材、５……コンクリ
ート輸送管の先端部分、１１〜１４……油圧シリ
ンダ、２１〜２４……角度センサ、３１……旋回
テーブル、５０……コントローラー、５１，５２
……ジヨイステイツク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ブームの俯仰角を検出するセンサーと、水平
方向操作用、上下方向操作用の２個のシヨイステ
イツクをそなえ、前記水平方向ジヨイステイツク
のレバーを操作することにより与えられたブーム
先端の移動速度をブームの軸方向成分と旋回方向
成分とに分解して出力するとともに、前記上下方
向ジヨイステイツクのレバーを上下方向に操作す
ることにより同レバーの倒れ角に比例した前記ブ
ーム先端の上下方向移動速度を出力するコントロ
ーラーと、 前記コントローラより入力された前記移動速度
のブーム軸方向成分及び接線方向成分にもとづき
ブームの俯仰角及び旋回速度を算出するコンピユ
ータと、 前記コンピユータより入力されたブーム俯仰角
の算出値を前記センサーより入力されたブーム俯
仰角の検出値で補正しブームを所要の位置に移動
及び旋回せしめるブーム駆動装置と、 を具えたことを特徴とするコンクリート打設用ブ
ームの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59256399A JPS61134467A (ja) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | コンクリート打設用ブームの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59256399A JPS61134467A (ja) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | コンクリート打設用ブームの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61134467A JPS61134467A (ja) | 1986-06-21 |
| JPH0555672B2 true JPH0555672B2 (ja) | 1993-08-17 |
Family
ID=17292135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59256399A Granted JPS61134467A (ja) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | コンクリート打設用ブームの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61134467A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100638845B1 (ko) | 2005-05-30 | 2006-10-25 | 서보가설산업 주식회사 | 콘크리트 분배기 |
| DE102018206271A1 (de) * | 2018-04-24 | 2019-10-24 | Putzmeister Engineering Gmbh | Verfahren zur Bewegungssteuerung eines Masts und Arbeitsmaschine |
-
1984
- 1984-12-06 JP JP59256399A patent/JPS61134467A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61134467A (ja) | 1986-06-21 |
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