図面 (/)

技術 作業車両

出願人 株式会社タダノ
発明者 山内浩嗣
出願日 2015年3月27日 (6年1ヶ月経過) 出願番号 2015-066978
公開日 2016年10月27日 (4年6ヶ月経過) 公開番号 2016-185863
状態 特許登録済
技術分野 ジブクレーン(門形、ケーブルクレーン)
主要キーワード 規制領域内 同心円弧 規制線 旋回アクチュエータ 箱型構造 起伏方向 張出量 張出状態
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年10月27日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

旋回体旋回ブーム倒伏とが同時に行われた場合でも、旋回を急停止させずに、ブーム先端の作業限界領域への進入を抑制した作業車両を提供する。

解決手段

作業車両は、旋回モータに旋回体を旋回させる旋回処理(S14、S16)と、起伏シリンダにブームを倒伏させる倒伏処理(S15、S16)と、ブームの先端の進入が許容される作業可能領域及び進入が禁止される作業限界領域の境界を示す限界線を決定する第1決定処理(S11)と、限界線より作業可能領域側に旋回処理及び倒伏処理の同時実行規制する規制領域を決定する第2決定処理(S12)と、ブームの先端位置が規制領域内であることに応じて(S19:規制領域)、旋回モータ及び起伏シリンダの一方を駆動しない、及び/又は、ブームの先端が規制領域内に位置していることを報知する規制処理(S22)とを実行する。

概要

背景

従来より、下部走行体と、下部走行体に旋回可能に支持された上部旋回体と、上部旋回体に起伏可能に支持されたブームとを備えるクレーン車が知られている(例えば、特許文献1、2を参照)。また、特許文献1、2に記載のクレーン車には、例えば、クレーン車の転倒を防止するため或いは障害物との接触を防止するために、作業限界領域と旋回緩停止領域とが設定されている。

作業限界領域は、ブームの先端の進入禁止された領域である。旋回緩停止領域は、ブームの先端が作業限界領域に進入しないように、上部旋回体の旋回速度を徐々に減速させる領域である。そして、クレーン車は、上部旋回体の旋回中にブームの先端が旋回緩停止領域に進入すると、作業限界領域の手前で上部旋回体の旋回が停止するように、旋回速度を徐々に減速する(以下、「緩停止」と表記する。)。

概要

旋回体の旋回とブームの倒伏とが同時に行われた場合でも、旋回を急停止させずに、ブーム先端の作業限界領域への進入を抑制した作業車両を提供する。作業車両は、旋回モータに旋回体を旋回させる旋回処理(S14、S16)と、起伏シリンダにブームを倒伏させる倒伏処理(S15、S16)と、ブームの先端の進入が許容される作業可能領域及び進入が禁止される作業限界領域の境界を示す限界線を決定する第1決定処理(S11)と、限界線より作業可能領域側に旋回処理及び倒伏処理の同時実行規制する規制領域を決定する第2決定処理(S12)と、ブームの先端位置が規制領域内であることに応じて(S19:規制領域)、旋回モータ及び起伏シリンダの一方を駆動しない、及び/又は、ブームの先端が規制領域内に位置していることを報知する規制処理(S22)とを実行する。

目的

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、旋回体の旋回とブームの倒伏とが同時に行われた場合でも、旋回を急停止させることなく且つブームの先端が作業限界領域に進入するのを抑制できる作業車両を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

走行体と、上記走行体に旋回可能に支持された旋回体と、上記旋回体に起伏可能に支持されたブームと、上記旋回体を旋回させる旋回アクチュエータと、上記ブームを起伏させる起伏アクチュエータと、上記旋回体の旋回を指示する操作を受け付ける第1操作部と、上記ブームの倒伏を指示する操作を受け付ける第2操作部と、制御部とを備える作業車両であって、上記制御部は、上記第1操作部が操作されたことに応じて、上記旋回アクチュエータに上記旋回体を旋回させる旋回処理と、上記第2操作部が操作されたことに応じて、上記起伏アクチュエータに上記ブームを倒伏させる倒伏処理と、上記ブームの先端の進入許容される作業可能領域及び進入が禁止される作業限界領域境界を示す限界線を決定する第1決定処理と、上記限界線より上記作業可能領域側に上記旋回処理及び上記倒伏処理の同時実行規制する規制領域を決定する第2決定処理と、上記ブームの先端位置が上記規制領域内であることに応じて、上記旋回アクチュエータ及び上記起伏アクチュエータの一方を駆動しない、及び/又は、上記ブームの先端が上記規制領域内に位置していることを報知する規制処理と、を実行する作業車両。

請求項2

上記制御部は、上記第1決定処理において、倒伏された上記ブームの先端の進入が禁止される上記作業限界領域の境界を示す上記限界線であって、第1半径円弧形状の第1倒伏限界線、及び旋回方向において上記第1倒伏限界線に隣接し且つ上記第1半径より小さい第2半径の第2倒伏限界線と、上記旋回体の旋回による上記ブームの先端の進入が禁止される上記作業限界領域の境界を示す上記限界線であって、上記第1倒伏限界線及び上記第2倒伏限界線の互いに隣接する端部同士を結ぶ旋回限界線とを決定し、上記第2決定処理において、上記第2倒伏限界線及び上記旋回限界線の交点頂点の1つとし、上記第2倒伏限界線の所定の長さの延長線を第1輪郭線とし、上記旋回限界線の所定の長さの延長線を第2輪郭線とする図形領域を、上記規制領域と決定する請求項1に記載の作業車両。

請求項3

上記制御部は、上記第1決定処理において、上記第1倒伏限界線より上記作業可能領域側において上記第1倒伏限界線と並んで延び、上記ブームの倒伏を緩停止させる倒伏緩停止領域の境界を示す第1倒伏緩停止線と、上記第2倒伏限界線より上記作業可能領域側において上記第2倒伏限界線と並んで延び、上記倒伏緩停止領域の境界を示す第2倒伏緩停止線と、上記旋回限界線より上記作業可能領域側において上記旋回限界線と並んで延び、上記旋回体の旋回を緩停止させる旋回緩停止領域の境界を示す旋回緩停止線とを決定し、上記第2決定処理において、上記第1輪郭線と、上記第2輪郭線と、上記第2倒伏緩停止線の所定の長さの延長線である第3輪郭線と、上記旋回緩停止線の所定の長さの延長線である第4輪郭線とで囲まれた上記図形領域を、上記規制領域と決定する請求項2に記載の作業車両。

請求項4

上記制御部は、上記第2決定処理において、上記第1輪郭線と、上記第2輪郭線と、上記交点を中心とする第3半径の円弧形状の第3輪郭線とで囲まれた上記図形領域を、上記規制領域と決定する請求項2に記載の作業車両。

請求項5

上記制御部は、上記第1操作部及び上記第2操作部が同時に操作されている場合の上記規制処理において、上記起伏アクチュエータを停止させる請求項1から4のいずれかに記載の作業車両。

請求項6

上記制御部は、上記第1操作部のみが操作されている場合の上記規制処理において、上記起伏アクチュエータを動作不能にする請求項1から5のいずれかに記載の作業車両。

請求項7

上記制御部は、上記第2操作部のみが操作されている場合の上記規制処理において、上記旋回アクチュエータを動作不能にする請求項1から6のいずれかに記載の作業車両。

技術分野

0001

この発明は、旋回体旋回ブーム起伏とを同時に行える作業車両に関する。

背景技術

0002

従来より、下部走行体と、下部走行体に旋回可能に支持された上部旋回体と、上部旋回体に起伏可能に支持されたブームとを備えるクレーン車が知られている(例えば、特許文献1、2を参照)。また、特許文献1、2に記載のクレーン車には、例えば、クレーン車の転倒を防止するため或いは障害物との接触を防止するために、作業限界領域と旋回緩停止領域とが設定されている。

0003

作業限界領域は、ブームの先端の進入禁止された領域である。旋回緩停止領域は、ブームの先端が作業限界領域に進入しないように、上部旋回体の旋回速度を徐々に減速させる領域である。そして、クレーン車は、上部旋回体の旋回中にブームの先端が旋回緩停止領域に進入すると、作業限界領域の手前で上部旋回体の旋回が停止するように、旋回速度を徐々に減速する(以下、「緩停止」と表記する。)。

先行技術

0004

特開平11−139771号公報
特許第3252007号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、上記の緩停止制御は、上部旋回体の旋回が単独で行われていることを前提としている。そのため、上部旋回体の旋回とブームの倒伏とが同時に行われた場合に、上部旋回体の旋回を急停止させなければならない場合がある。その結果、吊荷が大きく揺動したり、ブームに損傷が生じたりする可能性がある。

0006

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、旋回体の旋回とブームの倒伏とが同時に行われた場合でも、旋回を急停止させることなく且つブームの先端が作業限界領域に進入するのを抑制できる作業車両を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

(1) 本発明に係る作業車両は、走行体と、上記走行体に旋回可能に支持された旋回体と、上記旋回体に起伏可能に支持されたブームと、上記旋回体を旋回させる旋回アクチュエータと、上記ブームを起伏させる起伏アクチュエータと、上記旋回体の旋回を指示する操作を受け付ける第1操作部と、上記ブームの倒伏を指示する操作を受け付ける第2操作部と、制御部とを備える。上記制御部は、上記第1操作部が操作されたことに応じて、上記旋回アクチュエータに上記旋回体を旋回させる旋回処理と、上記第2操作部が操作されたことに応じて、上記起伏アクチュエータに上記ブームを倒伏させる倒伏処理と、上記ブームの先端の進入が許容される作業可能領域及び進入が禁止される作業限界領域の境界を示す限界線を決定する第1決定処理と、上記限界線より上記作業可能領域側に上記旋回処理及び上記倒伏処理の同時実行規制する規制領域を決定する第2決定処理と、上記ブームの先端位置が上記規制領域内であることに応じて、上記旋回アクチュエータ及び上記起伏アクチュエータの一方を駆動しない、及び/又は、上記ブームの先端が上記規制領域内に位置していることを報知する規制処理とを実行する。

0008

上記構成によれば、ブームの先端が規制領域内に位置していることに応じて、旋回アクチュエータ及び起伏アクチュエータの一方が駆動されなくなる。その結果、旋回体の旋回とブームの倒伏との同時実行による旋回の急停止を抑制することができる。また、ブームの先端が規制領域内に位置していることを作業者に報知することによって、第1操作部及び第2操作部の一方の操作中止を促すことができる。その結果、旋回体の旋回を急停止させずに、ブーム先端の作業限界領域への進入を抑制することができる。

0009

(2) 好ましくは、上記制御部は、上記第1決定処理において、倒伏された上記ブームの先端の進入が禁止される上記作業限界領域の境界を示す上記限界線であって、第1半径円弧形状の第1倒伏限界線、及び旋回方向において上記第1倒伏限界線に隣接し且つ上記第1半径より小さい第2半径の第2倒伏限界線と、上記旋回体の旋回による上記ブームの先端の進入が禁止される上記作業限界領域の境界を示す上記限界線であって、上記第1倒伏限界線及び上記第2倒伏限界線の互いに隣接する端部同士を結ぶ旋回限界線とを決定し、上記第2決定処理において、上記第2倒伏限界線及び上記旋回限界線の交点頂点の1つとし、上記第2倒伏限界線の所定の長さの延長線を第1輪郭線とし、上記旋回限界線の所定の長さの延長線を第2輪郭線とする図形領域を、上記規制領域と決定する。

0010

(3) さらに好ましくは、上記制御部は、上記第1決定処理において、上記第1倒伏限界線より上記作業可能領域側において上記第1倒伏限界線と並んで延び、上記ブームの倒伏を緩停止させる倒伏緩停止領域の境界を示す第1倒伏緩停止線と、上記第2倒伏限界線より上記作業可能領域側において上記第2倒伏限界線と並んで延び、上記倒伏緩停止領域の境界を示す第2倒伏緩停止線と、上記旋回限界線より上記作業可能領域側において上記旋回限界線と並んで延び、上記旋回体の旋回を緩停止させる旋回緩停止領域の境界を示す旋回緩停止線とを決定し、上記第2決定処理において、上記第1輪郭線と、上記第2輪郭線と、上記第2倒伏緩停止線の所定の長さの延長線である第3輪郭線と、上記旋回緩停止線の所定の長さの延長線である第4輪郭線とで囲まれた上記図形領域を、上記規制領域と決定する。

0011

上記構成によれば、倒伏緩停止領域と旋回緩停止領域との隙間に位置する規制領域から、ブームの先端が一気に作業限界領域に進入するのを抑制することができる。

0012

(4) 他の例として、上記制御部は、上記第2決定処理において、上記第1輪郭線と、上記第2輪郭線と、上記交点を中心とする第3半径の円弧形状の第3輪郭線とで囲まれた上記図形領域を、上記規制領域と決定する。

0013

(5) 好ましくは、上記制御部は、上記第1操作部及び上記第2操作部が同時に操作されている場合の上記規制処理において、上記起伏アクチュエータを停止させる。

0014

上記構成によれば、規制領域内において旋回体の旋回とブームの倒伏とが同時実行されている場合に、ブームの倒伏が停止される。一般的に、ブームの倒伏速度は旋回体の旋回速度よりも遅いので、規制処理においてブームの倒伏を急停止させても、大きな問題とはなりにくい。なお、急停止しても問題ない速度まで減速させてもよい。

0015

(6) 好ましくは、上記制御部は、上記第1操作部のみが操作されている場合の上記規制処理において、上記起伏アクチュエータを動作不能にする。

0016

(7) 好ましくは、上記制御部は、上記第2操作部のみが操作されている場合の上記規制処理において、上記旋回アクチュエータを動作不能にする。

0017

上記構成によれば、旋回体の旋回及びブームの倒伏の一方によってブームの先端が規制領域に進入した場合に、他方の動作が実行不能になるので、旋回体の旋回を急停止させることなく且つブームの先端が作業限界領域に進入するのを抑制できる。

発明の効果

0018

本発明によれば、旋回アクチュエータ及び倒伏アクチュエータの一方を駆動しない、及び/又は、ブームの先端が規制領域内に位置していることを作業者に報知することによって、規制領域内における旋回体の旋回及びブームの倒伏の同時実行を自動的に或いは自発的に停止させることができる。

図面の簡単な説明

0019

図1は、本実施形態に係るラフテレーンクレーン10の概略図である。
図2は、ラフテレーンクレーン10の機能ブロック図である。
図3は、動作制御処理フローチャートである。
図4は、規制処理のフローチャートである。
図5は、限界線61〜64及び緩停止線66〜69の例を示す図である。
図6は、本実施形態における規制領域の例を示す図である。
図7は、変形例における規制領域の例を示す図である。

実施例

0020

以下、本発明の好ましい実施形態が、適宜図面が参照されつつ説明される。なお、本実施形態は、本発明の一態様にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で実施態様が変更されてもよいことは言うまでもない。

0021

[ラフテレーンクレーン10]
本実施形態に係るラフテレーンクレーン10は、図1に示されるように、下部走行体20と、上部旋回体30とを主に備える。ラフテレーンクレーン10は、作業車両の一例である。但し、作業車両の具体例はラフテレーンクレーン10に限定されず、例えば、オールテレーンクレーンカーゴクレーン高所作業車等であってもよい。

0022

[下部走行体20]
下部走行体20は、左右一対前輪21と、左右一対の後輪22とを有する(図1では、右側のみを図示)。前輪21及び後輪22は、トランスミッション(図示省略)を介して伝達されるエンジン(図示省略)の駆動力によって回転される。下部走行体20は、後述するキャビン34内に設置されたステアリングアクセルペダルブレーキペダル等が作業者によって操作されることによって走行する。

0023

また、下部走行体20は、下部走行体20の前方側に設けられた左右一対のアウトリガ23と、下部走行体20の後方側に設けられた左右一対のアウトリガ24とを有する(図1では、右側のみを図示)。アウトリガ23、24は、下部走行体20から左右方向に張り出した位置において地面に接地する張出状態と、地面から離間した状態で下部走行体20に格納される格納状態とに状態変化が可能である。

0024

上部旋回体30の動作時にアウトリガ23、24を張出状態とすることにより、ラフテレーンクレーン10の姿勢が安定する。一方、アウトリガ23、24は、下部走行体20の走行時に格納状態とされる。また、ラフテレーンクレーン10は、アウトリガ23、24の張出量を左右で異ならせることができる。図5の例では、右側のアウトリガ23、24の張出量は、左側のアウトリガ23、24の張出量より小さい。

0025

[上部旋回体30]
上部旋回体30は、旋回ベアリング(図示省略)を介して下部走行体20に旋回可能に支持されている。上部旋回体30は、旋回モータ31(図2参照)によって旋回される。旋回モータ31は、旋回アクチュエータの一例である。また、上部旋回体30は、図1に示されるように、伸縮ブーム32と、フック33と、キャビン34とを主に備える。

0026

伸縮ブーム32は、起伏及び伸縮可能に上部旋回体30に支持されている。伸縮ブーム32は、起伏シリンダ35によって起伏され、伸縮シリンダ36(図2参照)によって伸縮される。なお、伸縮ブーム32は、箱型構造のブームに限定されず、ラチス構造ジブであってもよい。起伏シリンダ35は、起伏アクチュエータの一例である。フック33は、伸縮ブーム32の先端部から下方に延出されたロープ38に吊り下げられている。フック33は、ウインチ39(図2参照)によるロープ38の巻き取り及び繰出によって昇降される。さらに、キャビン34は、下部走行体20及び上部旋回体30を操作するための操作部56(図2参照)を有する。

0027

[制御部50]
ラフテレーンクレーン10は、図2に示されるように、制御部50を備える。制御部50は、ラフテレーンクレーン10の動作を制御する。制御部50は、メモリに記憶されたプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)によって実現されてもよいし、ハードウェア回路によって実現されてもよいし、これらの組み合わせであってもよい。

0028

制御部50は、図2に示されるように、旋回角センサ51、起伏角センサ52、ブーム長さセンサ53、吊荷重センサ54、アウトリガセンサ55、及び操作部56から出力される各種信号を取得する。また、制御部50は、取得した各種信号に基づいて、旋回モータ31、起伏シリンダ35、伸縮シリンダ36、ウインチ39、及びアウトリガ23、24を制御する。

0029

旋回角センサ51は、上部旋回体30の旋回角度(例えば、下部走行体20の前進方向を0°とした時計回り方向の角度)に応じた検出信号を出力する。起伏角センサ52は、伸縮ブーム32の起伏角度(水平方向と伸縮ブーム32とのなす角)に応じた検出信号を出力する。ブーム長さセンサ53は、伸縮ブーム32の長さに応じた検出信号を出力する。吊荷重センサ54は、フック33に吊下された吊荷40の重量に応じた検出信号を出力する。アウトリガセンサ55は、アウトリガ23、24の状態及び張出量に応じた検出信号を出力する。

0030

操作部56は、ラフテレーンクレーン10を動作させるためのユーザの操作を受け付ける。そして、操作部56は、受け付けたユーザ操作に応じた操作信号を出力する。すなわち、制御部50は、操作部56を通じて受け付けたユーザ操作に基づいて、下部走行体20を走行させ、上部旋回体30を動作させる。操作部56は、ラフテレーンクレーン10を動作させるレバー、ステアリング、ペダル、及び操作パネル等を含む。

0031

本実施形態に係る操作部56は、旋回モータ31を駆動させる旋回レバーと、起伏シリンダ35を駆動させる起伏レバーとを含む。ユーザは、旋回レバーを操作することによって上部旋回体30を旋回させることができ、起伏レバーを操作することによって伸縮ブーム32を起伏させることができる。旋回レバーは、上部旋回体30の旋回を指示する操作を受け付ける第1操作部の一例である。起伏レバーは、伸縮ブーム32の倒伏を指示する操作を受け付ける第2操作部の一例である。

0032

制御部50は、例えば、旋回レバーの倒伏方向に応じて旋回方向を特定し、旋回レバーの倒伏量に応じて旋回速度を特定する。そして、制御部50は、特定した旋回方向に特定した旋回速度で上部旋回体30が旋回されるように、旋回モータ31を駆動する。また、制御部50は、例えば、起伏レバーの倒伏方向に応じて起伏方向(起仰or倒伏)を特定し、起伏レバーの倒伏量に応じて起伏速度を特定する。そして、制御部50は、特定した起伏方向に特定した起伏速度で伸縮ブーム32が起伏されるように、起伏シリンダ35を駆動する。なお、前述の旋回、起伏、倒伏それぞれの操作レバーの操作に応じて旋回モータや起伏シリンダを駆動し、それぞれの角度変化量によって速度を特定してもよい。

0033

また、本実施形態に係る旋回モータ31、起伏シリンダ35、伸縮シリンダ36、及びウインチ39は、油圧式のアクチュエータである。すなわち、制御部50は、供給する作動油の方向及び流量を制御することによって、各アクチュエータを駆動させる。但し、本発明のアクチュエータは油圧式に限定されず、電動式等であってもよい。

0034

[ラフテレーンクレーン10の動作]
次に、図3図6を参照して、ラフテレーンクレーン10の動作を説明する。制御部50は、例えば、旋回レバー及び起伏レバーの少なくとも一方から操作信号が出力されたことに応じて、図3に示される動作制御処理を開始する。なお、ユーザは、旋回レバー及び起伏レバーの一方のみを単独で操作(以下、「単独操作」と表記する。)することができる。また、ユーザは、旋回レバー及び起伏レバーの両方を同時に操作(以下、「併用操作」と表記する。)することができる。

0035

まず、制御部50は、第1決定処理を実行する(S11)。第1決定処理は、作業可能領域及び作業限界領域の境界を示す限界線と、緩停止領域の境界を示す緩停止線とを決定する処理である。作業可能領域は、伸縮ブーム32の先端の進入が許容される領域である。作業限界領域は、伸縮ブーム32の先端の進入が禁止される領域である。緩停止領域は、上部旋回体30或いは伸縮ブーム32の動作を緩停止させる領域である。作業可能領域、作業限界領域、緩停止領域、及び後述する規制領域は、ラフテレーンクレーン10を含む水平面上の仮想領域である。

0036

限界線は、図5に示されるように、倒伏限界線61、62と、旋回限界線63、64とを含む。倒伏限界線61、62は、倒伏された伸縮ブーム32の進入が禁止される作業限界領域の境界を示す。旋回限界線63、64は、上部旋回体30の旋回による伸縮ブーム32の進入が禁止される作業限界領域の境界を示す。また、緩停止線は、倒伏緩停止線66、67と、旋回緩停止線68、69とを含む。倒伏緩停止線66、67は、伸縮ブーム32の倒伏を緩停止させる倒伏緩停止領域の境界を示す。旋回緩停止線68、69は、上部旋回体30の旋回を緩停止させる旋回緩停止領域の境界を示す。限界線及び緩停止線は、ラフテレーンクレーン10を含む水平面上の仮想線である。

0037

制御部50は、例えば、アウトリガ23、24の張出量及び吊荷40の重量等に基づいて、倒伏限界線61、62を決定する。倒伏限界線61は、上部旋回体30の旋回中心を中心とする半径R1の円弧形状である。倒伏限界線62は、上部旋回体30の旋回中心を中心とする半径R2(<R1)の円弧形状である。また、倒伏限界線61、62は、上部旋回体30の旋回方向において互いに隣接している。倒伏限界線61は第1倒伏限界線の一例であり、倒伏限界線62は第2倒伏限界線の一例であり、半径R1は第1半径の一例であり、半径R2は第2半径の一例である。

0038

そして、制御部50は、図5の例において、ラフテレーンクレーン10の前方、左方、及び後方に倒伏限界線61を配置し、アウトリガ23、24の張出量が小さいラフテレーンクレーン10の右方に倒伏限界線62を配置する。また、制御部50は、例えば、アウトリガ23、24の張出量が小さいほど半径R1、R2を小さく設定し、吊荷40の重量が大きいほど半径R1、R2を小さく設定する。

0039

次に、制御部50は、倒伏限界線61、62の互いに隣接する端部同士を結ぶ旋回限界線63、64を決定する。図5の例において、旋回限界線63は、上部旋回体30の旋回中心を通り、且つラフテレーンクレーン10の右斜め前方に延びる直線の一部である。また、旋回限界線64は、上部旋回体30の旋回中心を通り、且つラフテレーンクレーン10の右斜め後方に延びる直線の一部である。

0040

次に、制御部50は、例えば、伸縮ブーム32の倒伏速度等に基づいて、倒伏緩停止線66、67を決定する。倒伏緩停止線66、67は、倒伏限界線61、62より作業可能領域側において、倒伏限界線61、62と並んで延びる。図5の例において、倒伏緩停止線66は、上部旋回体30の旋回中心を中心とする半径R3(<R1)の円弧形状である。倒伏緩停止線67は、上部旋回体30の旋回中心を中心とする半径R4(<R2)の円弧形状である。

0041

なお、「2つの線が並んで延びる」とは、当該2つの線の間隔が場所によってほとんど変わらないことを指す。典型的には、2つの線が直線であれば「平行」であり、2つの線が円弧であれば同心円弧となるが、厳密な平行或いは同心円弧である必要はない。すなわち、図5に示されるように、倒伏限界線61、62と倒伏緩停止線66、67とが交差せずに、概ね同じ方向に延びていることを指す。後述する旋回限界線63、64と旋回緩停止線68、69との関係も同様である。

0042

次に、制御部50は、例えば、上部旋回体30の旋回速度等に基づいて、旋回緩停止線68、69を決定する。旋回緩停止線68、69は、旋回限界線63、64より作業可能領域側において、旋回限界線63、64と並んで延びる。図5の例において、旋回緩停止線68は、上部旋回体30の旋回中心を通り、旋回限界線63より反時計回り傾斜角度θ1だけ傾いた直線である。旋回緩停止線69は、上部旋回体30の旋回中心を通り、旋回限界線64より時計回りに傾斜角度θ2だけ傾いた直線である。

0043

なお、制御部50は、伸縮ブーム32の倒伏速度が速いほど、半径R3、R4を小さくする。また、起伏レバーが操作されていない場合、制御部50は、伸縮ブーム32の最大倒伏速度に基づいて半径R3、R4を決定してもよい。同様に、制御部50は、上部旋回体30の旋回速度が速いほど、傾斜角度θ1、θ2を大きくする。また、旋回レバーが操作されていない場合、制御部50は、上部旋回体30の最大旋回速度に基づいて傾斜角度θ1、θ2を決定してもよい。

0044

これにより、倒伏限界線61、62及び旋回限界線63、64で囲まれる領域が、作業可能領域となる。また、倒伏限界線61、62及び旋回限界線63、64の外側の領域が、作業限界領域となる。また、倒伏限界線61、倒伏緩停止線66、及び旋回限界線63、64で囲まれた領域と、倒伏限界線62、倒伏緩停止線67、及び旋回限界線63、64の延長線で囲まれた領域とが、倒伏緩停止領域となる。さらに、旋回限界線63、旋回緩停止線68、倒伏限界線61、及び倒伏限界線62の延長線で囲まれた領域と、旋回限界線64、旋回緩停止線69、倒伏限界線61、及び倒伏限界線62の延長線で囲まれた領域とが、旋回緩停止領域となる。

0045

上記の第1決定処理によれば、作業可能領域と作業限界領域との間に、倒伏緩停止領域或いは旋回緩停止領域が設けられる。その結果、上部旋回体30の旋回及び伸縮ブーム32の倒伏を安全に緩停止させることができる。しかしながら、倒伏限界線62及び旋回限界線63の交点A、Bの位置において、旋回可能領域と作業限界領域とが接している。すなわち、併用操作によって伸縮ブーム32の先端が交点A、Bの近傍を通過すると、上部旋回体30の旋回及び伸縮ブーム32の倒伏が急停止される可能性がある。

0046

そこで、制御部50は、第2決定処理を実行する(S12)。第2決定処理は、規制領域を決定する処理である。規制領域は、上部旋回体30を旋回させる処理と、伸縮ブーム32を倒伏させる処理との同時実行を規制する領域である。規制領域は、例えば、作業可能領域内において、倒伏緩停止領域及び旋回緩停止領域と異なる領域である。本実施形態に係る規制領域は、倒伏緩停止領域及び旋回緩停止領域に外接する領域である。しかしながら、規制領域の一部が倒伏緩停止領域或いは旋回緩停止領域と重複していてもよい。

0047

本実施形態における規制領域は、倒伏限界線62及び旋回限界線63の交点Aの周りに形成される領域である。より詳細には、本実施形態における規制領域は、図6に示されるように、交点Aを頂点の1つとし、倒伏限界線62の所定の長さの延長線を第1輪郭線62’とし、旋回限界線63の所定の長さの延長線を第2輪郭線63’とする図形領域を指す。同様に、倒伏限界線62及び旋回限界線64の交点Bの周りにも規制領域が形成される。

0048

一例として、制御部50は、図6(A)に示されるように、倒伏限界線62の所定の長さの延長線である第1輪郭線62’と、旋回限界線63の所定の長さの延長線である第2輪郭線63’と、倒伏緩停止線67の所定の長さの延長線である第3輪郭線67’と、旋回緩停止線68の所定の長さの延長線である第4輪郭線68’とで囲まれた図形領域を、規制領域と決定してもよい。

0049

前述したように、旋回緩停止線68の傾斜角度θ1は旋回速度の増加に伴って大きくなるので、第1輪郭線62’は、旋回速度が速くなるほど長くなる。換言すれば、規制領域の旋回方向の大きさは、旋回速度が速くなるほど大きくなる。また、前述したように、倒伏緩停止線67の半径R4は倒伏速度の増加に伴って小さくなるので、第2輪郭線63’は、倒伏速度が速くなるほど長くなる。換言すれば、規制領域の旋回半径方向の大きさは、倒伏速度が速くなるほど大きくなる。

0050

他の例として、制御部50は、図6(B)に示されるように、倒伏限界線62の所定の長さの延長線である第1輪郭線62’と、旋回限界線63の所定の長さの延長線である第2輪郭線63’と、交点Aを中心とする半径R5の円弧形状の第3輪郭線70とで囲まれた図形領域を、規制領域と決定してもよい。制御部50は、倒伏速度が速いほど、及び/又は、旋回速度が速いほど、半径R5を大きくしてもよい。すなわち、図6(B)に示される規制領域の第1輪郭線62’及び第2輪郭線63’は、倒伏速度が速いほど、及び/又は、旋回速度が速いほど長くなる。半径R5は、第3半径の一例である。

0051

次に、制御部50は、旋回レバーが単独操作されたことに応じて(S13:旋回)、旋回モータ31を駆動する(S14)。また、制御部50は、起伏レバーが単独操作されたことに応じて(S13:倒伏)、起伏シリンダ35を駆動する(S15)。さらに、制御部50は、旋回レバー及び起伏レバーが併用操作されたことに応じて(S13:旋回&倒伏)、旋回モータ31及び起伏シリンダ35を駆動する(S16)。旋回モータ31を駆動する処理は、旋回処理の一例である。起伏シリンダ35を駆動する処理は、倒伏処理の一例である。なお、本明細書では、伸縮ブーム32が起仰される処理、及び伸縮ブーム32が伸縮される処理は省略される。

0052

制御部50は、ステップS14において、旋回レバーの倒伏方向に対応する方向に旋回レバーの倒伏量に対応する流量の作動油を旋回モータ31に供給して、上部旋回体30を旋回させる。また、制御部50は、ステップS15において、起伏レバーの倒伏方向に対応する方向に起伏レバーの倒伏量に対応する流量の作動油を起伏シリンダ35に供給して、伸縮ブーム32を倒伏させる。さらに、制御部50は、ステップS16において、ステップS14、S15の処理を実行する。

0053

制御部50は、操作部56の操作が終了するまで(S17:No)、ステップS13〜S16の処理を継続する。また、図示は省略するが、制御部50は、旋回レバー及び起伏レバーの操作量が変わったことに応じて、或いは吊荷40の重量が変化したことに応じて、ステップS11、S12を再実行してもよい。一方、制御部50は、操作部56が操作されなくなったことに応じて(S17:Yes)、旋回モータ31及び起伏シリンダ35を停止させて、動作制御処理を終了する。

0054

また、制御部50は、ステップS14〜S16によって移動される伸縮ブーム32の先端の位置を監視する(S18、S19)。制御部50は、例えば、旋回角センサ51から取得した旋回角と、起伏角センサ52から取得した起伏角度と、ブーム長さセンサ53から取得した伸縮ブーム32の長さとに基づいて、周知の方法で伸縮ブーム32の先端の位置を特定することができる。そして、制御部50は、伸縮ブーム32の先端が作業可能領域内であることに応じて(S18:Yes)、上部旋回体30の旋回、及び/又は、伸縮ブーム32の倒伏を継続する(S13〜S16)。

0055

また、制御部50は、伸縮ブーム32の先端が旋回緩停止領域内であることに応じて(S18:No&S19:旋回緩停止領域)、旋回モータ31を緩停止させる(S20)。制御部50は、伸縮ブーム32の先端が旋回限界線63、64上で停止するように、上部旋回体30の旋回速度を徐々に減速する。より詳細には、制御部50は、旋回モータ31に供給する作動油の量を徐々に少なくする。すなわち、旋回緩停止領域内に伸縮ブーム32の先端が位置している場合、制御部50は、旋回レバーの操作に応じて旋回モータ31を駆動しない。

0056

また、制御部50は、伸縮ブーム32の先端が倒伏緩停止領域内であることに応じて(S18:No&S19:倒伏緩停止領域)、起伏シリンダ35を緩停止させる(S21)。制御部50は、伸縮ブーム32の先端が倒伏限界線61、62上で停止するように、伸縮ブーム32の倒伏速度を徐々に減速する。より詳細には、制御部50は、起伏シリンダ35に供給する作動油の量を徐々に少なくする。すなわち、倒伏緩停止領域内に伸縮ブーム32の先端が位置している場合、制御部50は、起伏レバーの操作に応じて起伏シリンダ35を駆動しない。

0057

なお、制御部50は、ステップS20において、伸縮ブーム32の先端が旋回限界線63、64上で停止したときに、吊荷40が旋回方向に揺動しない速度パターンで旋回モータ31の旋回速度を減速するのが望ましい。同様に、制御部50は、ステップS21において、伸縮ブーム32の先端が旋回限界線63、64上で停止したときに、吊荷40が旋回半径方向に揺動しない速度パターンで起伏シリンダ35の倒伏速度を減速するのが望ましい。このような速度パターンは、例えば、伸縮ブーム32の先端から吊荷40までの長さによって特定される揺動周期によって決定される。

0058

さらに、制御部50は、伸縮ブーム32の先端が規制領域であることに応じて(S18:No&S19:規制領域)、規制処理を実行する(S22)。規制処理は、上部旋回体30の旋回及び伸縮ブーム32の倒伏の一方を規制する、及び/又は、伸縮ブーム32の先端が規制領域内に位置していることを報知する処理である。図4を参照して、規制処理の詳細を説明する。

0059

まず、制御部50は、報知処理を実行する(S31)。報知処理は、伸縮ブーム32の先端が規制領域内に位置していることを作業者に報知する処理である。換言すれば、報知処理は、上部旋回体30の旋回及び伸縮ブーム32の倒伏を同時実行すべきでないことを作業者に報知する処理である。報知の具体的な方法は特に限定されないが、例えば、過負荷防止装置ディスプレイ(図示省略)にメッセージを表示させてもよいし、スピーカ(図示省略)から警告音を出力させてもよいし、LED(図示省略)等を点灯させてもよい。

0060

次に、制御部50は、旋回レバーが単独操作されていることに応じて(S32:旋回)、起伏シリンダ35を動作不能にする(S33)。制御部50は、例えば、作動油タンク(図示省略)から起伏シリンダ35に至る油路に配置された倒伏比例減圧弁開放する。これにより、規制領域内に伸縮ブーム32の先端が位置している状態で起伏レバーが操作されても、起伏シリンダ35が駆動されない。一方、制御部50は、旋回レバーからの操作信号に応じた旋回モータ31の駆動を継続する。

0061

また、制御部50は、倒伏レバーが単独操作されていることに応じて(S32:倒伏)、旋回モータ31を動作不能にする(S34)。制御部50は、例えば、作動油タンクから旋モータ31に至る油路に配置された旋回比減圧弁を開放する。これにより、規制領域内に伸縮ブーム32の先端が位置している状態で旋回レバーが操作されても、旋回モータ31が駆動されない。一方、制御部50は、起伏レバーからの操作信号に応じた起伏シリンダ35の駆動を継続する。

0062

さらに、制御部50は、旋回レバー及び起伏レバーが併用操作されていることに応じて(S32:旋回&倒伏)、起伏シリンダ35を停止させる(S35)。制御部50は、例えば、作動油タンクから旋回モータ31に至る油路に配置された倒伏比例減圧弁を開放する。これにより、伸縮ブーム32の倒伏が停止し、且つ作業者が起伏レバーを操作しても旋回モータ31が駆動されなくなる。一方、制御部50は、旋回レバーからの操作信号に応じた旋回モータ31の駆動を継続する。

0063

[本実施形態の作用効果
上記の実施形態によれば、伸縮ブーム32の先端が規制領域内に位置していることに応じて、旋回モータ31及び起伏シリンダ35の一方を駆動しない。その結果、上部旋回体30の旋回と伸縮ブーム32の倒伏との同時実行による旋回の急停止を抑制することができる。また、伸縮ブーム32の先端が規制領域内に位置していることを作業者に報知することによって、旋回レバー及び倒伏レバーの一方の操作中止を促すこと、或いは旋回モータ31及び起伏シリンダ35の一方の停止を作業者に認識させることができる。

0064

なお、規制処理において、旋回モータ31及び起伏シリンダ35の一方を駆動しないとは、停止中の起伏シリンダ35を動作不能にすること(S33)、停止中の旋回モータ31を動作不能にすること(S34)、及び駆動中の起伏シリンダ35を停止させること(S35)を含む。その結果、上部旋回体30の旋回を急停止させずに、伸縮ブーム32の先端の作業限界領域への進入を抑制することができる。

0065

なお、限界線、緩停止線、及び規制領域の決定方法は前述の例に限定されない。規制領域は、例えば、交点A、Bを重心或いは中心とする矩形形状のうち、第1輪郭線62’及び第2輪郭線63’で囲まれた部分であってもよい。また、制御部50は、限界線の入力を操作部56を通じて作業者から受け付けてもよい。この場合、制御部50は、例えば図7に示されるように、任意の位置に任意の形状の限界線71、72を決定することができる。また、制御部50は、図7に示されるように、限界線71、72より作業可能領域側に規制領域を決定すればよい。また、緩停止線の決定は必須でなく、省略することができる。

0066

図7(A)に示される限界線71は、ラフテレーンクレーン10の右方に直線状に延びる。この場合の制御部50は、例えば、限界線71より作業可能領域側に限界線71と平行な規制線73を設定し、限界線71と規制線73とで囲まれる領域を、規制領域に決定してもよい。図7(B)に示される限界線72は、ラフテレーンクレーン10の前方に円弧状に延びる。この場合の制御部50は、例えば、限界線72と同心で且つ半径の小さい円弧形状の規制線74を設定し、限界線72と規制線74とで囲まれる領域を、規制領域に決定してもよい。

0067

また、アウトリガ23、24の左右の張出量が同じ場合、倒伏限界線61、62の境界は、図5の例と異なる。この場合の制御部50は、例えば、上部旋回体30の旋回中心から前方側のアウトリガ23に延びる直線で挟まれた領域と、上部旋回体30の旋回中心から後方側のアウトリガ24に延びる直線で挟まれた領域とに第1倒伏限界線を設定する。また、制御部50は、上部旋回体30の旋回中心から右側のアウトリガ23、24に延びる直線で挟まれた領域と、上部旋回体30の旋回中心から左側のアウトリガ23、24に延びる直線で挟まれた領域とに第2倒伏限界線を設定する。さらに、制御部50は、上部旋回体30から各アウトリガ23、24に延びる直線のうち、倒伏限界線61、62で挟まれる部分を旋回限界線とする。

0068

10・・・ラフテレーンクレーン
20・・・下部走行体
30・・・上部旋回体
31・・・旋回モータ
32・・・伸縮ブーム
36・・・起伏シリンダ
37・・・伸縮シリンダ
38・・・ロープ
50・・・制御部
57・・・操作部

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