JPS6054239B2 - 作業車両の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、作業具を備えて作業を行なう車両の制御装
置に関し、特に、中小規模の建設作業に使用するトラク
タ等において、伸縮式多段ブームの先端に作業具を具備
して、これを駆動して荷役作業を行なう場合、これらの
駆動部に自動装置を組み込んで運転を容易にし、作業者
の疲労を軽減し、安全且つ作業能率を向上できるように
する。

〔従来の技術〕近時、中小規模の建設工事において、建
設資材の運搬又は持上げ等の荷役作業用として、クレー
ン、ショベルロータ又はフォークリフトトラック等が組
合せて使用されている。

〔発明が解決しようとしている問題点〕

しカルながら、これらの作業車両の場合、建設現場が不
整地であることや、作業場が狭隘であること等の特殊性
が原因して、作業が困難であり、作業者の熟練を必要と
する等、多々不都合があるという問題点があつた。

而して、この発明の目的は、作業車両に装備した伸縮式
多段ブームの先端に設けた作業具により、クレーン、シ
ョベルロータ、フォークリフトトラックに代わる作業が
できる装置を提供するにあり、またこの発明の目的は、
不整地、狭隘な現場でも作業を容易に遂行できる装置を
提供するにあり、更にこの発明の目的は、作業者の熟練
を要せず、作業者の疲労を軽減し、安全且つ作業能率を
向上できる制御装置を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、かかる問題点を解決するために、俯仰可能
な伸縮式多段ブームの先端に作業具を有する作業車両に
おいて、伸縮式多段ブームの長さを検出するブーム長さ
検出装置と、該ブームの俯仰角度を検出する俯仰角度検
出装置と、前記作業具の水平位置を設定する設定器と、
前記作業具の垂直位置を設定する設定器と、ブームの枢
着点の高さを記憶する記憶装置と、前記ブーム長さ検出
装置からの検出信号及び前記水平位置を設定する設定器
からの設定信号を受ける第１の演算器と、前記俯仰角度
検出装置からの検出信号を受ける第２の演算器と、前記
垂直位置を設定する設定器からの設定信号と前記記憶装
置からの記憶信号とを受ける第３の演算器と、前記第１
の演算器と第２の演算との各演算結果を比較する第１の
比較器と、前記第２の演算器と第３の演算器との各演算
結果を比較する第２の比較器と、第１の比較器に接続し
たブーム伸縮用の駆動装置と、第２の比較器に接続した
ブーム俯仰用の駆動装置とを具備し、第１の演算器と第
３の演算器とを相互に各々の入力側で連絡し、ブーム俯
仰用駆動装置により俯仰用シリンダを、ブーム伸縮用駆
動装置によりブーム伸縮用シリンダを、前記演算器と比
較器との演算比較結果により制御しながら動作させ作業
具を移動させるようにした制御装置を提供する。

〔作 用〕この発明では、ブーム長さ検出装置のブーム
長さ検出信号と作業具の水平位置設定器の水平位置設定
信号とを計算する第１の演算器と、作業具の垂直位置設
定器の垂直位置設定信号とブームの枢着点高さ記憶装置
の該高さ記憶信号とを計算する第３の演算器とを、相互
に各々の入力側て連絡し、これらの演算結果を、ブーム
の俯仰角度検出装置の俯仰角度検出信号を計算する第２
の演算器の演算結果と比較して、ブーム俯仰用駆動装置
により俯仰用シリンダを、ブーム俯仰用駆動装置により
ブーム伸縮用シリンダを、前記演算器と比較器との演算
比較結果により制御しながら動作させ，作業具を移動さ
せる。

〔実施例〕

第１図において、１は四輪駆動の建設車両の如き作業車
両を示しており、車両後部の支持フレーム２に伸縮式多
段ブーム３を枢着点８にて枢着一し、フレーム２とブー
ム３との間に渡したリフト用油圧シリンダ４の伸縮によ
りブーム３を俯仰させることができる。

伸縮式多段ブーム３の先端には、フォーク等の作業具５
を具備している。

リフト用油圧シリンダ４の作動により、前記伸縮多段ブ
ーム３を俯仰させる場合、作業具５の姿勢位置を保持す
るために、図示しない公知の水平保持機構が設けられ、
荷崩れ等が防止される。ところで、作業具５を最小引込
み位置Ａに設定したまま、伸縮式多段ブーム３に仰角を
とらせると、Ｂ″位置に示すように、作業具５は、水平
方向には後退して車両上に位置するようになるので、“
積荷の建設資材の落下による車両の損傷防止と作業者の
安全確保の点から、ブーム３を俯仰させると共に、自動
的にブーム伸縮用油圧シリンダ６にてブーム３を伸長し
て作業具５がＢ位置になるように垂直移動させる必要が
ある。

７は作業具５のチルト用油圧シリンダである。

また、一方、Ｂ位置からＢ″位置に作業具５を前進させ
、建設資材の積荷、荷卸が容易になる便宜を計る必要が
ある。

この場合、従来の作業車両では、作業上及び安全上の見
地から前記操作を作業者の判断にて行つていたので、熟
練を必要とするばかりでなく、繁雑さのために疲労が伴
う不都合があつた。

それ故、この発明になる作業車両１では、第２図に示す
ような制御装置を具備せしめ、自動的な駆動制御ができ
るようにした。

この作業車両は、次のような制御回路によつて制御され
て作動する。第２図に示すように、１０はブーム長さ検
出装置、１２は第１図のＸの距離を設定するための設定
器、９は俯仰角度検出装置、１３は第１図のＹの距離を
設定するための設定器である。

ブーム長さ検出装置１０ど設定器１２とは、第１の演算
器１６の入力側に接続しており、第１の演算器１６は、
第１の比較器１４の入力側に接続し、更に、第１の比較
器１４の出力側は、ブーム伸縮用駆動装置１５に接続す
る。

このブーム伸縮用駆動装置１５には、パルス信号によつ
て動作するパルスモータ等を用いて駆動される可変容量
形油圧ポンプのようなものを用い、これは、前記ブーム
伸縮用の油圧シリンダ６を操作するようにしてある。俯
仰角度検出装置９は、第２の演算器１７の入力側に接続
され、第２の演算器１７の出力側は、前記比較器１４と
第２の比較器２０の各入力側に接続している。

設定器１３は、第３の演算器１９の入力側に接続し、こ
の第３の演算器１９は、前記第２の比較器２０の入力側
に接続している。

第２の比較器２０の出力側は、ブーム俯仰用の駆動装置
２１に接続する。このブーム俯仰用の駆動装置２１には
、パルスモータ等で駆動される可変容量形油圧ポンプを
用い、これは、前記ブーム俯仰用のリフトシリンダ４を
操作するようにしてある。第３の演算器１９は、その入
力側に、第１図の枢着点８の高さＨを記憶する記憶装置
１８が接続している。

また、この第３の演算器１９の入力側と、第１の演算器
１６とブーム長さ検出装置１０間の接続回路の中途とを
連絡する。すなわち、支持フレーム２と伸縮式多段ブー
ム３との枢着点８を基準点として俯仰角度αを俯仰角度
検出装置９にて検出する。

一方、ブーム伸縮用油圧シリンダ６の伸縮ストロークか
らブーム長さＬをブーム長さ検出装置１０にて検出する
。伸縮式多段ブーム３の枢着点８の地面からを高さをＨ
とし、作業具５のある作業姿勢時の俯仰角を±αとし、
作業具５がブーム３に枢着する支軸１１と、前記枢着点
８間の水平距離をｘとし、地上より支軸１１まての垂直
距離をＹとし、枢着点８を原点とするＸ−Ｙ座標を考え
れば、下記の関係が成立する。１２はＸの距離設定器で
あり、１３はＹの距離設定器を示す。

ｘの距離接定器１２を作動することにより、作業具５を
水平にｗの距離だけ移動し、リーチ機能を持たせること
ができる。伸縮式多段ブーム３の俯仰を制御する場合、
比較器１４の出力端子をブーム伸縮用油圧シリンダ６の
駆動装置１５に接続し、Ｘの距離設定器１２て所定の距
離ｘに設定したまま、Ｙの距離設定器１３で距離Ｙを変
化させるように操作する。

Ｙの距離設定器１３により、作業具５の高さＹ（又はｈ
）を設定すると、枢着点８の高さＨを記憶する記憶装置
１８よりの記憶信号と、Ｙの設定信号、及びＬの検出信
号とを第３の演算器１９にて演算して、２の演算器１７
よりの演算信号とが第２の比較器２０で比較され、両信
号の何れかが大きいと、両信号の差信号を送り、俯仰角
を変化させるように、リフト用油圧シリンダ４の駆動装
置２１の駆動を行ない、両信号が等しくなつたとき停止
する。

同時に、ブーム長さ検出装置１０よりの検出信号と、Ｘ
の距離設定器１２よりの設定信号とが第１の演算器１６
にて演算された演算信号 ！１１ 五Ｊ（１′Ｓ 俯仰角度の検出信号を演算する第２の演算器１７よりの
演算信号が第１の比較器１４で比較される。

そして、両信号が何れか一方が大きいと、両信号の差信
号をブーム伸縮用油圧シリンダ６の駆動装置１５に送つ
て駆動させ、両信号が等しくなつたとき停止する。同様
に、リーチ機能を持たせる場合には、Ｙの距離設定器１
３で所定の高さＹを設定したまま、ｘの距離設定器１２
で距離Ｘを変化させるように操作すると、俯仰を制御す
る場合と同様に演算器１６，１７，１９にて演算し、比
較器１４，２０にて夫々演算信号を比較し、差信号を送
り、これがＯと等しくなるよう、ブーム伸縮用油圧シリ
ンダ６の駆動装置１５及びリフト用油圧シリンダ４の駆
動装置２１を駆動し、リーチ運動をすることができる。

また、ｘ及びＹの夫々の距離設定器１２，１３にて所定
の距離Ｘと高さＹに作業具５を能率的な径路で位置させ
ることもできる。

〔効果〕

以上の説明で明らかなように、この発明になる制御を実
施することにより、作業車両に、従来のクレーン、シヨ
ベルローダ、フォークリフトトラックの機能を付与し、
作業者の疲労を軽減し、安全且つ能率的に作業を行なう
ことができる。

【図面の簡単な説明】

ｊ 第１図は作業車両の立面図、第２図は制御装置の回
路図である。 図中、１は作業車両、３は伸縮式多段ブーム、４はリフ
ト用油圧シリンダ、５は作業具、６はブーム伸縮用油圧
シリンダ、９は俯仰角度検出装置、１０はブーム長さ検
出装置、１２，１３は距離設定器、１４，２０は比較器
、１６，１７，１９は演算器、１５，２１は駆動装置、
１８はブームの枢着点の高さを記憶する記憶装置である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 俯仰可能な伸縮式多段ブームの先端に作業具を有す
   る作業車両において、伸縮式多段ブームの長さを検出す
   るブーム長さ検出装置と、該ブームの俯仰角度を検出す
   る俯仰角度検出装置と、前記作業具の水平位置を設定す
   る設定器と、前記作業具の垂直位置を設定する設定器と
   、ブームの枢着点の高さを記憶する記憶装置と、前記ブ
   ーム長さ検出装置からの検出信号及び前記水平位置を設
   定する設定器からの設定信号を受ける第１の演算器と、
   前記俯仰角度検出装置からの検出信号を受ける第２の演
   算器と、前記垂直位置を設定する設定器からの設定信号
   と前記記憶装置からの記憶信号とを受ける第３の演算器
   と、前記第１の演算器と第２の演算との各演算結果を比
   較する第１の比較器と、前記第２の演算器と第３の演算
   器との各演算結果を比較する第２の比較器と、第１の比
   較器に接続したブーム伸縮用の駆動装置と、第２の比較
   器に接続したブーム俯仰用の駆動装置とを具備し、第１
   の演算器と第３の演算器とを相互に各々の入力側で連絡
   し、ブーム俯仰用駆動装置により俯仰用シリンダを、ブ
   ーム伸縮用駆動装置によりブーム伸縮用シリンダを、前
   記演算器と比較との演算比較結果により制御しながら動
   作させ作業具を移動させるようにした制御装置。