JP2001173026A - 保護装置付ツインアーム作業機 - Google Patents

保護装置付ツインアーム作業機

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JP2001173026A JP35901299A JP35901299A JP2001173026A JP 2001173026 A JP2001173026 A JP 2001173026A JP 35901299 A JP35901299 A JP 35901299A JP 35901299 A JP35901299 A JP 35901299A JP 2001173026 A JP2001173026 A JP 2001173026A
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  • Operation Control Of Excavators (AREA)
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  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
  • Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】連結構造で2本の作業アームを備えて、2つの
作業を個別にしかも同時におこなうと共に、干渉条件を
検出して安全で、しかも極めて効率よく、広範囲な作業
に適応した建設工事の作業機を提供する。 【解決手段】走行車体13上に旋回体14が旋回可能に
載置され、旋回体14にブーム16とアーム17とから
成る作業アーム8が起伏自在に支持される第1作業機1
1と、第1作業機11に隣接し構造略同じくして成る第
2作業機12と、第1作業機11の走行車体13と第2
作業機12の走行車体13とを連結する連結体2と、作
業機11、12の操作レバー21a、21bを共に有す
る操作部7とを具備して、2台の作業機11、12の各
リンク部に旋回状態や屈折状態を検出する回転角検出器
LPを配して、2本の作業アーム5、6の干渉条件を検
出して、干渉条件領域内Mで保護動作をおこなう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、走行車体上に旋回
体が旋回軸受けを介して縦軸芯廻りに旋回可能に載置さ
れ、旋回体にブームとその先端のアームとから成る屈折
自在な作業アームが起伏自在に支持される土木工事や建
設工事などの作業をおこなう作業機及びその保護装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から知られているバックフォーなど
油圧ショベル系の建設工事用の作業機は、作業者が2本
の操作レバーを操作して、一本のブームやアームを動作
させて、作業に応じてアーム先端に取り付けられる専用
のアタッチメントを使って、掘削や破砕等の作業をおこ
なうものであった。
【0003】図17の10で示す掘削作業をおこなう油
圧ショベルは、走行車体13上に旋回体14が旋回軸受
けを介して縦軸芯廻りに(図のr1で示す方向へ)旋回
可能に載置され、旋回体14の旋回軸近傍にブーム16
とその先端のアーム17とから成る屈折自在な一本の作
業アーム8が起伏自在に支持されている。
【0004】また、アーム17の先端には作業に応じ
て、図においては18で示すアタッチメント(挟持、破
砕装置)が取り付けられている。そして、旋回体14上
に設けられた座席22から作業者20が2本の操作レバ
ー21を操作することで、ブーム16やアーム17に取
り付けられた複数の油圧シリンダ19を介して伸縮させ
ることで、図のr2、r4で示す方向へ屈折自在に作業
アーム8を動作させている。
【0005】一般的には、図18の21a、21bで示
すような2本の操作レバーにより1本の作業アーム8に
指令が成されるもので、図においては、右側操作レバー
21aによりバケット24の上下動か、又はブーム16
の上下動かの何れかが選択される一方、左側操作レバー
21bによりアーム17の上下動か、又は旋回体14の
左右旋回かの何れかが選択される。このように左右2本
の操作レバー21で各々1種づつ選択された指令(図の
r1、r2、r4、r5で示す方向)に従って作業アー
ム8が起動されている。
【0006】更に図18の23a、23bで示すフット
ペダルは、走行車体13の左右に設けられた車軸を動作
させて、図17の26で示すキャタピラを介して前後走
行又は左右旋回走行をおこなわせるもので、図18の2
3aで示す側のペダルが走行車体13の右側のキャタピ
ラ26aを動作させて、23bで示す側のペダルが走行
車体13の左側のキャタピラ26bを動作させている。
【0007】ここで、図17の3は旋回体14を支える
走行車体13の走行フレームである。
【0008】一方、油圧ショベル系の作業機は、アタッ
チメント18の交換で掘削、破砕、解体、リフトなど多
彩な仕事をこなすもので、近年、上記作業機にもう1本
作業アームを配して、工程毎に他のアタッチメントを装
備した作業アームに切り替えて作業をおこなうことで、
アタッチメントの交換の手間を省き作業効率の向上を目
指すような構成のもが提案されている。
【0009】なお上記従来の技術においては、一人の作
業者によって1本の作業アームを動作させて、取り付け
られたアタッチメントに応じた1つの作業をおこなうも
のであった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の油圧ショベ
ル等作業機の構成においては、アタッチメントの交換で
掘削、破砕、解体、リフトなど多彩な仕事をこなすもの
ではあるが、1つの仕事のみをおこなう構成のものであ
り、素早く仕事を処理するという点で必ずしも効率がよ
いとは言えず多くの問題点を有するものであった。
【0011】すなわち、例えば、コンクリート等硬い側
壁の解体作業にあっては、球状の鉄重りをアーム先端に
ロープを介して吊り上げておいて、旋回反復動作で徐々
に重りを揺らしながら、振幅の大きくなった時点で重り
を側壁にぶつけて解体する方法が知られているが、重り
を揺らす作業は周辺物に危険が伴い難しく、しかも衝突
の際のエネルギー量をコントロールすることが困難で、
このような作業にあっては側壁自身が衝撃で崩れて、倒
れてしまったりする危険すらあり、効率よく重りを揺ら
して作業をおこなわせる点で問題を有するものであっ
た。
【0012】また、砕けた側壁を挟持用のアタッチメン
トでコンクリート片を持ち上げて移動する作業の際、コ
ンクリート片に埋設されている鉄骨材が移動作業の邪魔
をしてしまう。そこで作業者は鉄骨材の切断を待ってか
らコンクリート片を移動することになるが、この間持ち
上げたコンクリート片を人手による切断作業が終了する
まで保持し続けなければなければならないという問題が
ある。更にこの場合、コンクリート片を1本の作業アー
ムで挟み上げるには、対象物の重心位置と挟持ポイント
とが異なる際は、モーメント力が挟持ポイントに働い
て、挟持ポイントに滑りが生じ易いく、対象物が重量物
である場合は大変危険である。このため、大きな力でコ
ンクリート片を挟み込まねばならない一方、対象物は破
断し易く、特に建設部材などを所定の枠に合致するよう
支えねばならない組立作業にあっては、モーメント力に
逆らって建設部材を所望の姿勢に保たねばならないが、
滑りを防止するため強烈な力で建設部材を挟まねばなら
ず、建設部材が挟持部でつぶれたり傷ついたりし易く、
さらに建設部材の強度がモーメントに逆らい保持する際
にその周辺で割れてしまったりするという問題点があ
る。
【0013】更にリフト作業で、重量物をロープなどで
吊り上げる作業の際は、作業アームを前方に伸ばして重
量物を持ち上げると作業機の機体重心位置が前方へずれ
てしまい転倒の危険を伴い、更にリフトされた重量物が
揺れることで、作業機自身が振られて転倒し易いという
問題がある。また、機体の重心が前方へずれてしまう
と、リフト力の低下を招くと共に、リフトされた重量物
の揺れは、時に重量物機材をばらけて落下させてしまう
という問題もある。
【0014】また、ビル解体作業などにあって、高所ま
で持ち上げられたアーム先端の破砕具での解体作業は、
破砕されたコンクリの破片の落下の危険を伴うことか
ら、ごく僅かづつ構造物を徐々に根気よく破砕して処理
することが要求されるが、作業時間を費やし、効率悪い
作業であった。一方、建材側壁を所望の位置で引き裂く
には、側壁が所望の位置で固定されていなければ引き裂
く作業は困難で、手間でも破砕機やカッタで除々に切断
処理するしかない。なお、建材が全く固定されてない時
は破砕機先端を裂け目に沿ってはめ込まねば破砕できな
いことから、建材の押さえが効かず大変効率の悪い作業
となるという問題を有するものであった。
【0015】上述のように、従来の構成のものにあって
は、重りを揺らす、対象物を保持する、リフト物の揺れ
や機体転倒の防止、或いは破砕作業の手間などの例にみ
られるように、解体作業や組立作業にあっては、従来の
作業機による作業では大変効率が悪く、素早く仕事を処
理するという点で多くの問題点を有している。
【0016】一方、特開H4−70452号公報にあっ
ては、1本の作業アームに掘削用バケットとリフト装置
の2種の装置を備えるものが開示されているが、連続し
た工程を何れか一方のみを動作させることで、切り替え
て使用しようというものである。しかしながら、このよ
うな構成にあっては、例えばリフト装置で吊り上げた品
物の揺れをバケット装置で挟持して添えることで揺れを
防止するようなことはできない。というのは作業アーム
を動かせば同時に両方の装置が動いてしまう構造であ
り、上記同様に1つの作業のみにしか対応できない構成
であり、上述示した種々の問題点を解決するものではな
い。
【0017】また、2本の作業アームを備える構成のも
のとして、実開H5−89543号公報や特開H8−3
11919号公報が知られているが、これらの公報はに
あっては、作業ポイントに対して、前後に設けられた作
業アームの何れか1本で選択的に作業をおこなうもの
で、断続的に連続した工程の作業を何れか一方の作業ア
ームが選ばれて作業をおこなうものである。この構成に
あっては異なる同一の工程が連続して続けて発生する場
合はアタッチメントを取り替える手間を省くことができ
るが、1つ1つの作業としては何ら従来の油圧ショベル
と作業効率は変わらず、1つの仕事のみにしか対応でき
ない作業機構成であり、上述示した種々の問題点を解決
するものではない。
【0018】さらに、実開H5−89544号公報で
は、1本の作業アームと形状の異なる第2の作業アーム
を作業ポイント側に設けられるものである。上記実開H
5−89543号公報のように作業者は旋回動作で作業
ポイントに向けて反転した位置へ姿勢をとる必要はない
が、上記公報構造にあっては作業アームのアタッチメン
トとしてバケットとブレーカとを備えて、上記同様に選
択的に何れか一方のアタッチメントを選択して油圧回路
を切り替えて作業をおこなう構成のものである。したが
って、同様に上述示した種々の問題点を解決するものと
は言い難い。
【0019】すなわち、上記実開H5−89543号公
報や特開H8−311919号公報或いは実開H5−8
9544号公報にあっては、一台の作業機に2本の作業
アームを備えるが、1台の作業機にあっては1つエンジ
ンが生じる油圧力には限界があり、2本の作業アームを
効率よく同時に並行して操作できず、油圧回路を切り替
えて1つの作業アームのみが動作可能なように構成され
ている。さらに、2本の作業アームを同一ポイントで作
業する好適な位置に配して作業するには機体の重心位置
との兼ね合いで転倒の危険性が増すことから困難な構成
であると言える。また、上記2本の作業アームを備える
ものは、機体がかさばり搬送しにくいという問題点を有
するものであった。
【0020】そこで、土木工事や建設工事用の作業機と
しては、作業者不足が懸念される高齢化社会において
も、1人で効率よく作業をこなすことのできるよう、2
つの作業を個別にしかも同時に同一作業ポイントにおこ
なうことのできる構成のものが望まれていた。
【0021】本発明は、連結構造で2本の作業アームを
備えて、2つの作業を個別にしかも同時におこなうと共
に、干渉条件を検出して安全で、しかも極めて効率よ
く、広範囲な作業に適応した建設工事の作業機を提供す
ることを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】本発明の保護装置付ツイ
ンアーム作業機は、上記従来例の問題点を解決するた
め、走行車体上に旋回体が旋回軸受けを介して縦軸芯廻
りに旋回可能に載置され、旋回体にブームとその先端の
アームとから成る屈折自在な作業アームが起伏自在に支
持されて成る第1の作業機と、第1の作業機に隣接し、
第1の作業機と構造略同じくして成る第2の作業機と、
第1の作業機の走行車体と第2の作業機の走行車体とを
連結する連結体と、第1の作業機の作業アームを操作す
る操作レバーと第2の作業機の作業アームを操作する操
作レバーとを共に有する操作部とを具備して、上記操作
部が2台の作業機を連結する連結体上に配設され、操作
部配設位置が、第1の作業機旋回体と第2の作業機旋回
体との両旋回軌道内に干渉することない連結体の略中央
に位置して、上記2台の作業機の各リンク部に各々旋回
状態と屈折状態とを検出する回転角検出器を配して、第
1の作業機の作業アームと第2の作業機の作業アームの
各々の干渉条件を検出して、干渉条件領域内で保護動作
をおこなうものであることを特徴とする。
【0023】また、上記操作部が2台の作業機を連結す
る連結体上に配設され、操作部配設位置が、第1の作業
機旋回体と第2の作業機旋回体との両旋回軌道内に干渉
することない連結体の略中央に位置することが好適であ
る。
【0024】そこで、2本の作業アーム各々が、第1の
作業機と第2の作業機と連結体と連結体上の操作部とに
干渉する干渉条件を検出して、その車体干渉条件領域内
で自己破壊を防止する保護動作として、動作中の作業ア
ームの動作を制限するか、又は2本の作業アームの動作
状態により刻一刻と変化する作業アーム同士の干渉条件
を検出して、そのアーム干渉条件領域内で自己破壊を防
止する保護動作として、動作中の作業アームの動作速度
を制限するか、又は作業に応じて予め設定された操作部
から死角となる作業アームの進入禁止旋回領域への作業
アームの干渉条件を検出して、その進入禁止領域内で器
物破壊を防止する保護動作として、旋回中の作業アーム
の進入禁止領域方向への旋回動作を制限するか、の何れ
か又は全てえを備えることが作業の安全性を向上させる
ものとなる。
【0025】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図1
〜図9を参照して簡単に説明する。
【0026】本発明の保護装置付ツインアーム作業機1
は、建設工事などで使用される、走行車体13上に旋回
体14が旋回軸受けを介して縦軸芯廻りに旋回可能に載
置され、旋回体14にブーム16とその先端のアーム1
7とから成る屈折自在な作業アーム8が起伏自在に支持
されて、アーム17の先端にアタッチメント18を備え
て成る第1の作業機11(油圧ショベル系作業機)と、
第1の作業機11に隣接し、第1の作業機11と構造略
同じくして成る第2の作業機12(第2の油圧ショベル
系作業機)と、第1の作業機11の走行車体13と第2
の作業機12の走行車体13とを連結する連結体2と、
右側に位置する作業機11の作業アーム5を油圧操作す
る右操作レバー21aと左側に位置する作業機12の作
業アーム6を油圧操作する左操作レバー21bとを各々
左右に有する操作部7とを具備して、上記2台の作業機
11、12の各リンク部(2本の作業アーム11、12
のリンク部や連結部のリンク部)に各々旋回状態と屈折
状態とを検出する回転角検出器LPを配して、第1の作
業機11の作業アーム5と第2の作業機12の作業アー
ム6の各々の干渉条件を概略算出して、干渉条件領域内
Mで保護動作をおこなうものである。
【0027】なお、操作部7は2台の作業機11、12
を連結する連結体2上に配設され、操作部7配設位置
が、第1の作業機旋回体14aと第2の作業機旋回体1
4bとの両旋回軌道内に干渉することない連結体2の略
中央に位置している。
【0028】そこで、2本の作業アーム各々5、6が、
第1の作業機11と第2の作業機12と連結体2と連結
体2上の操作部7とに干渉する干渉条件を検出して、そ
の車体干渉条件領域内M1で自己破壊を防止する保護動
作として、動作中の作業アーム8の動作を停止制御する
か又は、2本の作業アーム5、6の動作状態により刻一
刻と変化する作業アーム同士5、6の干渉条件を検出し
て、そのアーム干渉条件領域内M2で自己破壊を防止す
る保護動作として、動作中の作業アーム8の動作速度を
制限するか又は、作業に応じて予め設定された操作部7
から死角となる作業アーム8の進入禁止旋回領域への作
業アーム8の干渉条件を検出して、その進入禁止領域内
M3で器物破壊を防止する保護動作として、旋回中の作
業アーム8の進入禁止領域方向への旋回動作を規制する
か、の何れであっても保護動作をおこなっている。
【0029】(作用)本発明は上記構成によって、次の
ような作用を営むことができる。すなわち、走行車体1
3上に旋回体14が旋回可能に載置され、旋回体14に
ブーム16とアーム17とから成る作業アーム8が支持
されて成る2台の作業機11、12が、連結体2との間
で連結されることから、2本の作業アーム5、6を備え
る構成の作業機を極めて安価な開発コストで実現するこ
とができ、しかも連結構造を有した作業機の安定性は、
各作業機の重心位置が連結体2側へ互いにずれ合って、
互いに支え合うことで、安全で格段に安定なものとな
る。この安定な構造にあっては、作業アーム8をより長
く設けることができ、旋回を伴う作業アーム8の作業範
囲を拡張できると共に、長い作業アーム8は進行方向前
方に障害物が存在する際も障害物を上方より超えて更に
前方の目標点まで作業アーム8を伸ばして、より奥の部
分の作業ポイントに作業を施すことができる。しかも各
旋回体2に各々の作業アーム5、6が個別に設けられる
ことで、両作業アーム5、6を旋回させて同一作業ポイ
ントに作用させたり、各々を異なる作業ポイントに作用
させたりすることができる。
【0030】また、第1の作業機11の作業アーム5を
操作する操作レバー21aと第2の作業機12の作業ア
ーム6を操作する操作レバー21bとを共に有する操作
部に、操作レバー21が各々配設されることで、1人の
作業者が容易に左右の操作レバー21a、21bを各々
操作して、両作業アーム5、6を個別にしかも同時に動
作させることができる。
【0031】また、作業アーム8の動作に伴う反力や、
作業アーム8の伸びきった状態でのリフト作業或いは高
所作業にあっては、機体の転倒事故を招く要因があり、
重心の安定性が操作部保護の観点からも重要であるが、
連結構造にあっては上述のように安定な構造である上、
もう1本の作業アーム8が地面などの固定物を支えとす
ることで格段の安定性を得ることで、作業アーム8は上
記危険要因を排除する保護装置の役割を果たすことがで
きる。一方、高所作業などの落下物や、破砕作業におけ
る飛散物が、操作部7を直撃する危険についても、上記
同様にもう1本の作業アーム8で防壁材を挟持するなど
して操作部7を保護する保護装置として作用させること
ができる。
【0032】なお、作業の際に2本の作業アーム8と連
結体2とで作るループが反作用力を打ち消し合い大きな
作用力を発揮できて、連結体2で連結された2本の作業
アーム8は互いに補い作業をおこなうことができる。
【0033】そして、上記2本の作業アーム5、6のリ
ンク部に各々旋回状態と屈折状態とを検出する回転角検
出器LPを配して、第1の作業機11の作業アーム5と
第2の作業機12の作業アーム6の各々の干渉条件を検
出して、干渉条件領域内Mで保護動作をおこなうことか
ら、2本の作業アーム8による自己破壊や、死角での周
辺破壊が懸念されるが、干渉条件領域内Mで保護動作す
る保護装置は操作ミスの際にも未然に危険を防止するこ
とができる。
【0034】すなわち、上記示す2本の作業アーム5、
6を備える構成にあっては、「作業アーム5で一つの仕
事をしながら、作業アーム6で別の仕事をする」という
2種の異なる作業を同時に、しかも任意の作業ポイント
で、両作業アームで補いながらおこなわせる作用を営
み、従来1本の作業アームのみでは実現しなかった、広
範囲の作業を極めて安全にこなすことのできる作業機を
実現することができる。
【0035】さらに、上記操作部7が連結体2上に第1
の作業機旋回体14aと第2の作業機旋回体14bとの
両旋回軌道内に干渉することない位置に配されるもので
あれば、連結体2上の操作部7は、旋回体14の旋回干
渉を受けることなく安全であり、しかも作業機のエンジ
ン音やその振動或いは走行車体13からの振動などを直
接直下で受けることなく、連結体2を介して間接的に受
ける構造である。また連結体2は、作業アーム8先端の
アタッチメントからの衝撃も緩和することができること
から、連結体2は連結の役割と共に、操作部7を振動や
衝撃或いは騒音などから保護する保護装置の役割をも営
むことができる。
【0036】一方、2本の作業アーム各々5、6が、第
1の作業機11と第2の作業機12と連結体2と連結体
2上の操作部7とに干渉する干渉条件を検出するもので
あれば、その車体干渉条件領域内M1で自己破壊を防止
する保護動作として、動作中の作業アーム8の動作を停
止制御することができる。
【0037】又は、2本の作業アーム5、6の動作状態
により刻一刻と変化する作業アーム同士5、6の干渉条
件を検出するものであれば、そのアーム干渉条件領域内
M2で自己破壊を防止する保護動作として、動作中の作
業アーム8の動作速度を制限することができる。
【0038】更に、作業に応じて予め設定された操作部
7から死角となる作業アーム8の進入禁止旋回領域への
作業アーム8の干渉条件を検出するものであれば、その
進入禁止領域内M3で器物破壊を防止する保護動作とし
て、旋回中の作業アーム8の進入禁止領域方向への旋回
動作を規制することができる。
【0039】すなわち、上記の何れの保護装置であって
も、自在にしかも個別に各々が動作する作業アーム5、
6の動作を制限して、予め判明している干渉条件領域内
Mで保護動作をおこなわせることができる。
【0040】以上の如く本発明の保護装置付ツインアー
ム作業機1は、土木工事や建設工事用の作業機として、
作業者不足が懸念される高齢化社会においても、2台の
作業機を連結して個別に動作する2本の作業アームと、
その作業アームの干渉条件を検出する保護機能とを備え
て、安全で効率よく、2つの作業を個別にしかも同時に
危険なく動作させる構成を実現することができる。
【0041】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら詳細に説明する。図1〜図9は本発明の実施例を
示すものである。図1は本発明を土木作業や建設工事な
どで使用される油圧ショベルに適用したもので、図の1
で示すツインアーム作業機は、走行車体13上に旋回体
14が旋回軸受けを介して縦軸芯廻りに旋回可能に載置
され、旋回体14にブーム16とその先端のアーム17
とから成る屈折自在な作業アーム8が起伏自在に支持さ
れて、アーム17の先端にアタッチメント18を備えて
成る第1の作業機11(油圧ショベル)と、第1の作業
機11に隣接し、第1の作業機11と構造略同じくして
成る第2の作業機12(第2の油圧ショベル)と、第1
の作業機11の走行車体13と第2の作業機12の走行
車体13とを連結する連結体2と、右側に位置する作業
機11の作業アーム5を油圧操作する右操作レバー21
aと左側に位置する作業機12の作業アーム6を油圧操
作する左操作レバー21bとを各々左右に共に有する操
作部7とを備えている。
【0042】そして、上記2台の作業機11、12の各
リンク部(2本の作業アーム11、12の図8(b)の
L1、L2、L4、L5、L6、L7、L8で示すリン
ク部Liや、図9(a)(b)の矢印方向で示す連結体
2の連結リンク部)に各々旋回状態と屈折状態とを検出
する回転角検出器LPを配して、第1の作業機11の作
業アーム5と第2の作業機12の作業アーム6の各々の
干渉条件を概略算出して、干渉条件領域内で保護動作を
おこなうものである。なお、図9(a)(b)に示す1
1は第1の作業機であり、12は第2の作業機である。
ここで、作業アーム8の各リンク部の屈折方向は一軸方
向のみに可動可能に枢支されているものである。
【0043】また、図8(b)のr1、r2、r4、r
5、r6、r7、r8で示す矢印は上記回転角検出器L
Pの可動方向を示すものであり、各リンク部Liは一方
向へのみ可動可能に設けられている。さらに、図の19
b、19d、19e、19fは対応するリンクを可動す
る油圧シリンダである。
【0044】ここで、図1の4は、第1の作業機11の
側面の走行フレーム3と第2の作業機12の側面の走行
フレーム3との連結部を示すもので、連結部4が連結ピ
ンで摺動変位可能にかつ、連結ピンの抜き差しで両作業
機11、12が切離し可能に連結されている。そして、
この連結は両作業機11、12が横列状に並んで、走行
フレーム3の側面で、摺動状態で固定可能に連結されて
いる。
【0045】なお、図1に示す23は一対の走行ペダ
ル、26はキャタピラ、14aは第1の作業機11の旋
回体、14bは第2の作業機12の旋回体、21は操作
レバー、19は油圧シリンダ、20は作業者である。
【0046】また、図2の7はキャビン15内に設けら
れた操作部を示すもので、連結体2上に設けられてい
る。そして、キャビン15の左右両端位置に連結部4を
備えて、2カ所で切離し可能に、かつ2カ所で摺動自在
に、しかも摺動状態で固定可能に連結したものである。
なお、図2は図1と略同一構成であり、共通部分に同一
符号を付し詳細な説明は省略する。ここで、図2におい
て38はアーム形状に設けられた操作レバー21であ
る。
【0047】この横列状の可動連結構造にあっては、走
行フレーム3が連結されても、その上部に位置する旋回
体14a、14bは自在に旋回可能であり、操作部7の
前面方向(図のXで示す方向)に2本の作業アーム8両
方を旋回させることができる。しかも、地面に応じて機
体か摺動変位することで安定性に優れ、更に全ての走行
装置13が同一方向(図のXで示す方向)を成すこと
で、機動性に富む連結構造である。
【0048】一方、図3及び図4は、上記図1及び図2
の横列連結を縦列連結に変更した例である。そこで、図
3、図4においては、図1、図2と共通する部分に同一
符号を付し詳細な説明は省略する。
【0049】また、図3のツインアーム作業機1も上記
同様に、図の4は、第1の作業機11の側面の走行フレ
ーム3と第2の作業機12の側面の走行フレーム3との
連結部を示すもので、連結部4が連結ピンで摺動変位可
能にかつ、連結ピンの抜き差しで両作業機11、12が
切離し可能に連結されている。そして、この連結は両作
業機11、12が縦列状に並んで、走行フレーム3の走
行方向前後面で連結されている。
【0050】図4の7はキャビン15内に設けられた操
作部を示すもので、連結体2上に設けられている。そし
て、キャビン15の左右両端位置に連結部4を備えて、
2カ所で切離し可能に、かつ2カ所で摺動自在に、しか
も摺動状態で固定可能に連結したものである。
【0051】この縦列状の可動連結構造にあっては、走
行フレーム3が連結されても、その上部に位置する旋回
体14a、14bは自在に旋回可能であり、操作部7の
前面方向(図のXで示す方向)に2本の作業アーム8両
方を旋回させることができる。しかも、地面に応じて機
体か摺動変位することで安定性に優れ、更に全ての走行
装置13が同一方向(図のYで示す方向)を成すことか
ら、略Y方向ラインに沿って連続的に作業ポイントが存
在する用途に適した連結構造である。
【0052】なお、図1、図3に示す操作部7は第2の
作業機12の旋回体14bに設けられるため、旋回動作
で操作部7が機体に干渉することはないが、一方、図
2、図4に示す操作部7は2台の作業機11、12を連
結する連結体2上に配設され、操作部7配設位置が、第
1の作業機旋回体14aと第2の作業機旋回体14bと
の両旋回軌道内に干渉することない連結体2の略中央に
位置している。
【0053】一方、図2、図4の38で示す操作レバー
は、図8(a)のアームレバー38を示すもので、図8
(a)の矢印方向r1、r2、r4、r5、r6、r
7、r8と、そのリンク部L1、L2、L4、L5、L
6、L7、L8とは上述示した図8(b)の作業アーム
8のブーム16やアーム17で示す各々に各符号が対応
する操作レバーの装置である。なお、図8(b)に示す
14は旋回体、68はアタッチメント基部である。
【0054】まず、横列連結された図5に示すツインア
ーム作業機1にあっては、2本の作業アーム5、6各々
が、第1の作業機11と第2の作業機12と連結体2と
連結体2上の操作部7とに干渉する図の斜線部M1で示
す干渉条件を検出して、その車体干渉条件領域内M1で
自己破壊を防止する保護動作として、動作中の作業アー
ム8の動作を停止制御するものである。又、2本の作業
アーム5、6の動作状態により刻一刻と変化する作業ア
ーム5、6同士の干渉条件を検出して、図5の点々で示
すM2のアーム干渉条件領域内で自己破壊を防止する保
護動作として、動作中の作業アーム8の動作速度を制限
している。
【0055】又、作業に応じて予め設定された操作部7
から死角となる作業アーム8の進入禁止旋回領域への作
業アーム8の干渉条件を検出して、図5の略扇状実線で
示すM3、M3の進入禁止領域内で器物破壊を防止する
保護動作として、旋回中の作業アーム8の進入禁止領域
方向への旋回動作を規制するものである。以上のよう
に、図のX方向へ作業アーム5、6が旋回して作業をお
こなう場合に、上記M1、M2、M3の何れであっても
保護動作をおこなっている。
【0056】同様に、縦列連結された図6に示すツイン
アーム作業機1にあっては、2本の作業アーム5、6各
々が、第1の作業機11と第2の作業機12と連結体2
と連結体2上の操作部7とに干渉する図の斜線部M1で
示す干渉条件を検出して、その車体干渉条件領域内M1
で自己破壊を防止する保護動作として、動作中の作業ア
ーム8の動作を停止制御するものである。
【0057】又、2本の作業アーム5、6の動作状態に
より刻一刻と変化する作業アーム5、6同士の干渉条件
を検出して、図6の点々で示すM2のアーム干渉条件領
域内で自己破壊を防止する保護動作として、動作中の作
業アーム8の動作速度を制限している。
【0058】又、作業に応じて予め設定された操作部7
から死角となる作業アーム8の進入禁止旋回領域への作
業アーム8の干渉条件を検出して、図6の略扇状実線で
示すM3、M3の進入禁止領域内で器物破壊を防止する
保護動作として、旋回中の作業アーム8の進入禁止領域
方向への旋回動作を規制するものである。
【0059】すなわち、縦列連結においても、上記横列
連結の場合と同様に、図のX方向へ作業アーム5、6が
旋回して作業をおこなう場合に、上記M1、M2、M3
の何れであっても保護動作をおこなっている。
【0060】ここで、図7を参照しながら、自在に動作
する2本の作業アーム5,6によるアーム干渉条件領域
M2内での判定原理を簡単に説明する。図の12で示す
作業機側には作業アーム6が設けられていて、各リンク
部Ljは各々Qjなる角度で屈折していることを示すも
ので、任意のリンク部Lbについて考える。(図7にお
いてはリンクLbは作業アーム6の先端であるが、どの
リンク部でも同様。)この作業アーム6の合成ベクトル
は、図の点線Bで示す大きさとQbで示す角度をもつ。
同様に、図の11で示す作業機側には作業アーム5が設
けられていて、各リンク部Liは各々Qiなる角度で屈
折していることを示すもので、任意のリンク部Laにつ
いて考える。(図7においてはリンクLaは作業アーム
5の先端であるが、どのリンク部でも同様。)この作業
アーム5の合成ベクトルは、図の点線Aで示す大きさと
Qaで示す角度をもつ。
【0061】ここで、連結部2が摺動変位(相互に傾
斜)している場合は、ベクトルBの座標系にベクトルA
の座標系を合わせる座標変換が必要である。そこで、ベ
クトルAをベクトルBと同一座標系に変換したベクトル
をW・Aとして表す。ここでWは連結部2に設けられた
回転角検出計LPから算出される変換ベクトルである。
また、摺動変位状態を検出する回転角検出計LPと予め
機体の構成要因から判明しているデータから図のCで示
すベクトルを求めることができる。
【0062】このようにして求められたベクトル(B、
W・A、C)は作業アーム6と同一座標系のベクトルと
なる。ここで、図のDで示す、求めるベクトルには、 ベクトルB+ベクトルD=ベクトルC+ベクトルA なる関係式が成り立つ。したがって、 ベクトルD=ベクトルC+ベクトルA−ベクトルB >r となる。(ただし、rは定数(半径rの球体で示される
領域))
【0063】したがって、このベクトルDの大きさが、
予め定められた干渉危険範囲rより小さい場合、作業ア
ーム5、6は互いに干渉する危険が発生していることを
知ることができる。
【0064】以上のように求めることで、例えば操作部
7(上記例の一方の作業アームを固定とする)の中心座
標からの距離rとするベクトル演算で、操作部7と作業
アーム8との干渉などを上記同様に求めることができ
る。
【0065】以上のように上記実施例においては、干渉
領域を算出することで、2本の作業アーム5、6が自在
に可動する作業機においても、操作ミスが発生した際
に、機体の破損を未然に防止する保護動作をおこなうこ
とができる。
【0066】なお、本実施例においては、ベクトル演算
式の判定を半径rの球体との比較で求めたが、判定領域
は球体である必要はない。また、作業アームの動作方向
の要素や作業アームの動作速度の要素或いはベクトルD
の角度の要素などを取り入れて、判定領域を設定するも
のであってもかまわない。さらに、判定領域にr、2
r、3rなどのように段階を設定し、各々の段階で、そ
れに見合うそれぞれの段階保護動作を施すものであって
もかまわない。すなわち本発明は上記実施例に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可
能であり、これらを本発明の範囲から排除するものでは
ない。
【0067】次に、上述の連結構成で2本の作業アーム
を備えた本発明の応用例を図10〜図16を参照して説
明する。
【0068】図10の太点線Zで示すA1(第1の作業
機11)、A2(連結体2)、A3(第2の作業機1
2)は、互いに連結し固定されている状態を示すもの
で、右作業アーム5はA1に、左作業アーム6はA3に
各々設置されている。この2本の作業アームで掴まれた
部材75は、図のF1で示す方向(部材75を収縮させ
る方向)へ作業アーム5、6が動作すると、その反作用
(図のfで示すの方向)を受けることになる。しかしな
がら、右作業アーム5−A1−A2−A3−左作業アー
ム6で示す略三角形のループBは、A1−A2−A3が
固定されているが故、反作用力を逃がすことなく、反作
用力の合成ベクトルをキャンセルして、大きな作用力F
1を部材75に印加することができる構造である。また
図のF2で示す方向(部材75を伸張する方向)につい
ても上記F1方向の場合と同様に、反作用力は略三角形
のループBでキャンセルされて2本の作業アームで大き
な力を印加することができる。従って、例えば連結が成
されてない2台の作業機による構成のものと比較する
と、相互に機体のズレが生じて反作用力を逃がしてしま
い、物体に大きな力を印加できないもを、連結構造の作
業機は互いに相対位置が固定されているため反作用力を
逃がすことなく大きな力を発揮できる。
【0069】更に、作業アーム5、6で図のF3で示す
方向(部材75を曲げる方向)へ力を印加する場合は、
作業アーム5、6を略同一作業ポイントに作用させるこ
とができ、例えば一方の作業アームで部材75を固定し
て、もう一方の作業アームで曲げ加工をおこなう作業
や、或いは両方の作業アーム5、6で曲げ力を印加して
曲げ加工をおこなう作業を実現することができる。この
ように、1本の作業アームでは部材75がフリーな状態
にあっては、上手く曲げ力などを印加できないものを、
2本の作業アームにあっては作用力を逃がすことなく容
易に作業ポイントへ印加することができる。
【0070】図11の太点線のZで示す部分は、第1の
作業機11と第2の作業機12とが図の斜線部で示す連
結体2で固定され、それらに作業アーム5、6が各々設
置されていることを示すものである。ここで、図の作業
アーム5で吊り上げられたバケツ60は土や砂、小石な
どをすくう工具9である。一方、バケツ60内の土砂が
重量物である場合、或いは作業アーム5を伸ばしきって
作業をせねばならない場合などは、機体の重心位置が前
方へ移動して転倒の危険、或いはバケツ60が揺れた
り、傾いて土砂をこぼしてしまう危険があるが、連結構
造で安定した重心位置を確保する構造であれば、より遠
くの、より重い対象物を吊り上げることができ、しかも
図の6で示す連結されたもう一本の作業アームでバケツ
60の底側面などを挟持してやることで、安定して吊り
上げ作業をおこなわせることができる。
【0071】また、作業アーム6を図のGで示す地面な
ど固定物に設けて、図のYで示す固定ループを形成する
ことで、重心位置が固定されて、転倒の危険なく大きな
力で対象物をリフトすることができる。これは、通常の
作業機にあっては、作業アームを伸ばすと、機体が浮い
てしまい殆どリフト力が得られないものを、図のYで示
す固定ループで支えることで、遙かに大きなリフト力を
生じるものとなる。しかも図のGで示すポイントは、作
業アームであるが故に、作業現場の状況に応じて自在な
位置に設けることが可能である。
【0072】図12の太点線のZで示す部分は、第1の
作業機11と第2の作業機12とが図の斜線部で示す連
結体で固定されていて、それらに作業アーム5、6が各
々設置されていることを示すものである。ここで、一方
の作業アーム6は固定物Gであるコンクリート壁54を
掴み、もう一方の作業アーム5で破壊工具9となる金槌
55を掴んでいる。ここで図の74は工具9の抜け防止
ロープを示している。そこで、ブームとアームを振りか
ざすことで、例えゆっくりとした動作であっても、手首
のスナップを効かせるが如くの連続動作で振り下ろし動
作をおこなえば、長尺状の取手を備える金槌55の先端
は、大きな加速度を得て、図の矢印で示す方向へ大きな
破壊力を生じることができる。これは、工具9のイナー
シャの反作用で機体が逆に振り回されることなく、連結
構成が故に、図のZで示す固定ループで支えて、金槌5
5に大きな力を作用させることができるため得られるも
のである。そこで、金槌55で叩かれたコンクリート壁
54は、その部分が破壊されることになるが、仮に壁全
体が壊れて崩れかけても、作業アーム6で支えられてい
れば一気に崩れ去ることのない安全な作業をおこなわせ
ることができる。
【0073】図13の太点線Zで示す部分は、第1の作
業機11と第2の作業機12とが図の斜線部で示す連結
体で固定されていて、それらに作業アーム5、6が各々
設置されていることを示すものである。ここで、一方の
作業アーム6はコンクリート片56を掴み、もう一方の
作業アーム5は切断工具9であるニッパー58を掴んで
いる。ここで例えば震災によるビル崩壊や解体現場など
にあって、解体物を処理する作業において、図の56で
示すコンクリート片などには鉄骨材57が埋設されてい
るため、作業アーム6はコンクリート片56を図の矢印
方向へ持ち上げることができても、それらを移動させる
には、人手で鉄骨材57を切断しなければならないが、
人手を借りることなく、保持されたコンクリート片56
に絡む鉄骨材57を、もう一本の作業アーム5により、
テコを利用したニッパー58で切断することができる。
そこで作業アーム6は作業を中断することなくスムーズ
に効率よくコンクリート片56を移動させることが可能
となる。
【0074】図14の太点線Zで示す部分は、第1の作
業機11と第2の作業機12とが図の斜線部で示す連結
体で固定されていて、それらに作業アーム5、6が各々
設置されていることを示すものである。ここで、一方の
作業アーム6はブロック59を掴み、もう一方の作業ア
ーム5はブロック積みの組立補助をおこなっている。す
なわち作業アーム5は図の矢印で示す方向へ組み付けら
れたブロック59を押さえる役割を担当し、ブロック組
み付け状態が崩壊することを防止している一方、作業ア
ーム6は次々とブロック59を供給する役割を担当して
いる。各々が異なる2種の作業を独自にしかも同時にお
こなうと共に、連結された作業アーム同士は、作業進行
に応じて走行をおこない作業ポイントを移動した際も、
作業アーム同士の相対位置関係が一定であることから、
容易に作業位置関係をつかむことができる。
【0075】図15の太点線Zで示す部分は、第1の作
業機11と第2の作業機12とが図の斜線部で示す連結
体で固定されていて、それらに作業アーム5、6が各々
設置されていることを示すものである。ここで、一方の
作業アーム6は防御工具9である塵取り62を掴み、も
う一方の作業アーム5は破砕工具9である釘抜き61を
掴み高所作業をおこなっている。2種の異なる工具9を
両作業アーム5、6に備えることができると共に、各々
異なる作業を同一作業ポイントにおこなわせるものであ
る。そこで、一方の作業アーム5で高所に位置するコン
クリート壁54を釘抜き61で割って解体すると共に、
もう一方の作業アーム6で、解体で生じる破片56が落
下せぬよう塵取り62で受けている。この落下物の処理
は人命にも関わる重要なポイントであるが、連結構造が
故に、次々と作業ポイントが移動して落下物を処理する
塵取り62を作業ポイントに沿わせる際に、相対位置関
係にある両作業アーム5、6は、走行移動(図のX方
向)に関わらず、その位置関係が把握し易く、安全にし
かもスムーズに落下物処理などの作業をおこなわせるこ
とができる。
【0076】図16の太点線Zで示す部分は、第1の作
業機11と第2の作業機12とが図の斜線部で示す連結
体で固定されていて、それらに作業アーム5、6が各々
設置されていることを示すものである。ここで、一方の
作業アーム5は建築組み付け用の製品機材63を掴み、
もう一方の作業アーム6はその機材63を挟持してリフ
ト作業をおこなっている。仮に一本の作業アーム5のみ
で機材63を掴み上げる場合は、その重心位置との関係
で、図のRiで示す方向に回転モーメントを生じて滑り
やすくなる。そこで強い力で対象物を挟む必要がある
が、製品(機材63)がつぶれたり傷つき易くなり、し
かも組立姿勢に合致するよう機材63を図のRj方向へ
設けようとすると、図の点線矢印で示す製品(機材6
3)の挟持位置周辺に歪みが生じて割れなどが発生して
しまう。他方、もう一方の作業アーム6で機材63の低
側面を支える場合は、上記RiやRi又は点線矢印の要
因をキャンセルして、しかも作業アーム5の挟持力を殆
ど必要とせずに機材63を好みの姿勢に保つことが可能
となる。組立姿勢に保たれた機材63は、連結構成で両
作業アーム5、6の相対位置関係が一定に保たれるが
故、組立位置(図のXで示す方向)まで、その姿勢を維
持した状態で走行して運ぶことができる。
【0077】以上のように上記応用例にあっては、保護
動作を伴いながら2本の作業アームを動作させること
で、多彩な仕事を安全に、しかもスピーディにこなすこ
とができる。
【0078】
【発明の効果】本発明によれば、連結構造で2本の作業
アームを備えて、2つの作業を個別にしかも同時におこ
なうと共に、干渉条件を検出して安全で、しかも極めて
効率よく、広範囲な作業に適応した建設工事の作業機を
提供することができる。
【0079】また、機体の破損を未然に防止する保護動
作を干渉領域の算出から容易に実現することができる
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す斜視図。
【図2】横列連結を示す斜視図。
【図3】他の実施例を示す斜視図。
【図4】縦列連結を示す斜視図。
【図5】横列連結の干渉領域を示す説明図。
【図6】縦列連結の干渉領域を示す説明図。
【図7】作業アームの干渉条件を示すベクトル図。
【図8】リンク部を示す、(a)側面図、(b)斜視
図。
【図9】連結部可動方向を示す(a)、(b)は概念
図。
【図10】応用例を示す原理図。
【図11】応用例を示す原理図。
【図12】応用例を示す原理図。
【図13】応用例を示す原理図。
【図14】応用例を示す原理図。
【図15】応用例を示す原理図。
【図16】応用例を示す原理図。
【図17】従来例を示す斜視図。
【図18】その操作部を示す斜視図。
【符号の説明】
1 ツインアーム作業機 2 連結体 3 走行フレーム 4 連結体 5 (右側に位置する)第1作業アーム 6 (左側に位置する)第2作業アーム 7 操作部 8 作業アーム 10 油圧ショベル(又はバックフォ) 11 第1の作業機(油圧ショベル) 12 第2の作業機(油圧ショベル) 13 走行車体 14、14a、14b 旋回体 15 キャビン 16 ブーム 17 アーム 18 アタッチメント 21 操作レバー 21a 右走行レバー 21b 左走行レバー 23 ペダルレバー M1、M2、M3 干渉条件領域
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成13年3月14日(2001.3.1
4)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項4
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項5
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】 また、アーム17の先端には作業に応じ
て、図においては18で示すアタッチメント(挟持、破
砕装置)が取り付けられている。そして、旋回体14上
に設けられた座席から作業者20が2本の操作レバー2
1を操作することで、ブーム16やアーム17に取り付
けられた複数の油圧シリンダ19を介して伸縮させるこ
とで、図のr2、r4で示す方向へ屈折自在に作業アー
ム8を動作させている。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】 一般的には、図18の21a、21bで
示すような2本の操作レバーにより1本の作業アーム8
に指令が成されるもので、図においては、座席22の
側操作レバー21aによりバケットの上下動か、又はブ
ーム16の上下動かの何れかが選択される一方、左側操
作レバー21bによりアーム17の上下動か、又は旋回
体14の左右旋回かの何れかが選択される。このように
左右2本の操作レバー21で各々1種づつ選択された指
令(図17のr1、r2、r4、r5で示す方向)に従
って作業アーム8が起動されている。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】 更に図18の23a、23bで示すフッ
トペダルは、走行車体13の左右に設けられた車軸を動
作させて、図17の26で示すクローラを介して前後走
行又は左右旋回走行をおこなわせるもので、図18の2
3aで示す側のペダルが走行車体13の右側のクローラ
26aを動作させて、23bで示す側のペダルが走行車
体13の左側のクローラ26bを動作させている。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】 一方、特H4−70452号(特開S
63−7427号)公報にあっては、1本の作業アーム
に掘削用バケットとリフト装置の2種の装置を備えるも
のが開示されているが、連続した工程を何れか一方のみ
を動作させることで、切り替えて使用しようというもの
である。しかしながら、このような構成にあっては、例
えばリフト装置で吊り上げた品物の揺れをバケット装置
で挟持して添えることで揺れを防止するようなことはで
きない。というのは作業アームを動かせば同時に両方の
装置が動いてしまう構造であり、上記同様に1つの作業
のみにしか対応できない構成であり、上述示した種々の
問題点を解決するものではない。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】すなわち、上記実開H5−89543号公
報や特開H8−311919号公報或いは実開H5−8
9544号公報にあっては、一台の作業機に2本の作業
アームを備えるが、1台の作業機にあっては1つエンジ
ンが生じる油圧力には限界があり、2本の作業アームを
効率よく同時に並行して操作できず、油圧回路を切り替
えて1つの作業アームのみが動作可能なように構成され
ている。さらに、2本の作業アームを同一ポイントで作
業する好適な位置に配して作業するには機体の重心位置
との兼ね合いで転倒の危険性が増すことから困難な構成
であると言える。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0029
【補正方法】変更
【補正内容】
【0029】 (作用)本発明は上記構成によって、
次のような作用を営むことができる。すなわち、走行車
体13上に旋回体14が旋回可能に載置され、旋回体1
4にブーム16とアーム17とから成る作業アーム8が
支持されて成る2台の作業機11、12が、連結体2と
の間で連結されることから、2本の作業アーム5、6を
備える構成の作業機を極めて安価な開発コストで実現す
ることができ、しかも連結構造を有した作業機の安定性
は、各作業機の重心位置が連結体2側へ互いにずれ合っ
て、互いに支え合うことで、安全で格段に安定なものと
なる。この安定な構造にあっては、作業アーム8をより
長く設けることができ、旋回を伴う作業アーム8の作業
範囲を拡張できると共に、長い作業アーム8は進行方向
前方に障害物が存在する際も障害物を上方より超えて更
に前方の目標点まで作業アーム8を伸ばして、より奥の
部分の作業ポイントに作業を施すことができる。しかも
各旋回体14に各々の作業アーム5、6が個別に設けら
れることで、両作業アーム5、6を旋回させて同一作業
ポイントに作用させたり、各々を異なる作業ポイントに
作用させたりすることができる。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0045
【補正方法】変更
【補正内容】
【0045】なお、図1に示す23は一対の走行ペダ
ル、26はクローラ、14aは第1の作業機11の旋回
体、14bは第2の作業機12の旋回体、21は操作レ
バー、19は油圧シリンダ、20は作業者である。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0068
【補正方法】変更
【補正内容】
【0068】 図10の太点線で示すA1(第1の作業
機)、A2(連結体)、A3(第2の作業機)は、互い
に連結し固定されている状態を示すもので、右作業アー
ム5はA1に、左作業アーム6はA3に各々設置されて
いる。この2本の作業アームで掴まれた部材75は、図
のF1で示す方向(部材75を収縮させる方向)へ作業
アーム5、6が動作すると、その反作用(図のfで示す
の方向)を受けることになる。しかしながら、右作業ア
ーム5−A1−A2−A3−左作業アーム6で示す略三
角形のループBは、A1−A2−A3が固定されてい
るが故、反作用力を逃がすことなく、反作用力の合成ベ
クトルをキャンセルして、大きな作用力F1を部材75
に印加することができる構造である。また図のF2で示
す方向(部材75を伸張する方向)についても上記F1
方向の場合と同様に、反作用力は略三角形のループBで
キャンセルされて2本の作業アームで大きな力を印加す
ることができる。従って、例えば連結が成されてない2
台の作業機による構成のものと比較すると、相互に機体
のズレが生じて反作用力を逃がしてしまい、物体に大き
な力を印加できないもを、連結構造の作業機は互いに相
対位置が固定されているため反作用力を逃がすことなく
大きな力を発揮できる。
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0070
【補正方法】変更
【補正内容】
【0070】 図11の太点線のZで示す部分は、第1
の作業機と第2の作業機とが図の斜線部で示す連結体で
固定され、それらに作業アーム5、6が各々設置されて
いることを示すものである。ここで、図の作業アーム5
で吊り上げられたバケツ60は土や砂、小石などをすく
う工具9である。一方、バケツ60内の土砂が重量物で
ある場合、或いは作業アーム5を伸ばしきって作業をせ
ねばならない場合などは、機体の重心位置が前方へ移動
して転倒の危険、或いはバケツ60が揺れたり、傾いて
土砂をこぼしてしまう危険があるが、連結構造で安定し
た重心位置を確保する構造であれば、より遠くの、より
重い対象物を吊り上げることができ、しかも図の6で示
す連結されたもう一本の作業アームでバケツ60の底側
面などを挟持してやることで、安定して吊り上げ作業を
おこなわせることができる。
【手続補正12】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0072
【補正方法】変更
【補正内容】
【0072】 図12の太点線のZで示す部分は、第1
の作業機と第2の作業機とが図の斜線部で示す連結体で
固定されていて、それらに作業アーム5、6が各々設置
されていることを示すものである。ここで、一方の作業
アーム6は固定物Gであるコンクリート壁54を掴み、
もう一方の作業アーム5で破壊工具9となる金槌55を
掴んでいる。ここで図の74は工具9の抜け防止ロープ
を示している。そこで、ブームとアームを振りかざすこ
とで、例えゆっくりとした動作であっても、手首のスナ
ップを効かせるが如くの連続動作で振り下ろし動作をお
こなえば、長尺状の取手を備える金槌55の先端は、大
きな加速度を得て、図の矢印で示す方向へ大きな破壊力
を生じることができる。これは、工具9からの反作用
影響で機体が逆に振り回されることなく、連結構成が故
に、図ので示す固定ループで支えて、金槌55に大き
な力を作用させることができるため得られるものであ
る。そこで、金槌55で叩かれたコンクリート壁54
は、その部分が破壊されることになるが、仮に壁全体が
壊れて崩れかけても、作業アーム6で支えられていれば
一気に崩れ去ることのない安全な作業をおこなわせるこ
とができる。
【手続補正13】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0073
【補正方法】変更
【補正内容】
【0073】 図13の太点線Zで示す部分は、第1の
作業機と第2の作業機とが図の斜線部で示す連結体で固
定されていて、それらに作業アーム5、6が各々設置さ
れていることを示すものである。ここで、一方の作業ア
ーム6はコンクリート片56を掴み、もう一方の作業ア
ーム5は切断工具9であるニッパー58を掴んでいる。
ここで例えば震災によるビル崩壊や解体現場などにあっ
て、解体物を処理する作業において、図の56で示すコ
ンクリート片などには鉄骨材57が埋設されているた
め、作業アーム6はコンクリート片56を図の矢印方向
へ持ち上げることができても、それらを移動させるに
は、人手で鉄骨材57を切断しなければならないが、人
手を借りることなく、保持されたコンクリート片56に
絡む鉄骨材57を、もう一本の作業アーム5により、テ
コを利用したニッパー58で切断することができる。そ
こで作業アーム6は作業を中断することなくスムーズに
効率よくコンクリート片56を移動させることが可能と
なる。
【手続補正14】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0074
【補正方法】変更
【補正内容】
【0074】 図14の太点線Zで示す部分は、第1の
作業機と第2の作業機とが図の斜線部で示す連結体で固
定されていて、それらに作業アーム5、6が各々設置さ
れていることを示すものである。ここで、一方の作業ア
ーム6はブロック59を掴み、もう一方の作業アーム5
はブロック積みの組立補助をおこなっている。すなわち
作業アーム5は図の矢印で示す方向へ組み付けられたブ
ロック59を押さえる役割を担当し、ブロック組み付け
状態が崩壊することを防止している一方、作業アーム6
は次々とブロック59を供給する役割を担当している。
各々が異なる2種の作業を独自にしかも同時におこなう
と共に、連結された作業アーム同士は、作業進行に応じ
て走行をおこない作業ポイントを移動した際も、作業ア
ーム同士の相対位置関係が一定であることから、容易に
作業位置関係をつかむことができる。
【手続補正15】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0075
【補正方法】変更
【補正内容】
【0075】 図15の太点線Zで示す部分は、第1の
作業機と第2の作業機とが図の斜線部で示す連結体で固
定されていて、それらに作業アーム5、6が各々設置さ
れていることを示すものである。ここで、一方の作業ア
ーム6は防御工具9である塵取り62を掴み、もう一方
の作業アーム5は破砕工具9である釘抜き61を掴み高
所作業をおこなっている。2種の異なる工具9を両作業
アーム5、6に備えることができると共に、各々異なる
作業を同一作業ポイントにおこなわせるものである。そ
こで、一方の作業アーム5で高所に位置するコンクリー
ト壁54を釘抜き61で割って解体すると共に、もう一
方の作業アーム6で、解体で生じる破片56が落下せぬ
よう塵取り62で受けている。この落下物の処理は人命
にも関わる重要なポイントであるが、連結構造が故に、
次々と作業ポイントが移動して落下物を処理する塵取り
62を作業ポイントに沿わせる際に、相対位置関係にあ
る両作業アーム5、6は、走行移動(図のX方向)に関
わらず、その位置関係が把握し易く、安全にしかもスム
ーズに落下物処理などの作業をおこなわせることができ
る。
【手続補正16】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0076
【補正方法】変更
【補正内容】
【0076】 図16の太点線Zで示す部分は、第1の
作業機と第2の作業機とが図の斜線部で示す連結体で固
定されていて、それらに作業アーム5、6が各々設置さ
れていることを示すものである。ここで、一方の作業ア
ーム5は建築組み付け用の製品機材63を掴み、もう一
方の作業アーム6はその機材63を挟持してリフト作業
をおこなっている。仮に一本の作業アーム5のみで機材
63を掴み上げる場合は、その重心位置との関係で、図
のRiで示す方向に回転モーメントを生じて滑りやすく
なる。そこで強い力で対象物を挟む必要があるが、製品
(機材63)がつぶれたり傷つき易くなり、しかも組立
姿勢に合致するよう機材63を図のRj方向へ設けよう
とすると、図の点線矢印で示す製品(機材63)の挟持
位置周辺に歪みが生じて割れなどが発生してしまう。他
方、もう一方の作業アーム6で機材63の低側面を支え
る場合は、上記RiやRi又は点線矢印の要因をキャン
セルして、しかも作業アーム5の挟持力を殆ど必要とせ
ずに機材63を好みの姿勢に保つことが可能となる。組
立姿勢に保たれた機材63は、連結構成で両作業アーム
5、6の相対位置関係が一定に保たれるが故、組立位置
(図のXで示す方向)まで、その姿勢を維持した状態で
走行して運ぶことができる。
【手続補正17】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【符号の説明】 1 ツインアーム作業機 2 連結体 3 走行フレーム 4 連結 5 (右側に位置する)第1作業アーム 6 (左側に位置する)第2作業アーム 7 操作部 8 作業アーム 10 油圧ショベル(又はバックフォ) 11 第1の作業機(油圧ショベル) 12 第2の作業機(油圧ショベル) 13 走行車体 14、14a、14b 旋回体 15 キャビン 16 ブーム 17 アーム 18 アタッチメント 21 操作レバー 21a 右操作レバー 21b 左操作レバー 23 ペダルレバー M1、M2、M3 干渉条件領域
【手続補正18】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図18
【補正方法】変更
【補正内容】
【図18】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) E04G 23/08 E04G 23/08 A (72)発明者 清水 俊彦 大阪府三島郡島本町江川1丁目15番16− 305 Fターム(参考) 2D003 AB03 BA07 BB11 DB04 2D012 DA02 2D015 GA03 GB04 2E176 AA02 DD01 3F059 AA08 BA02 BA10 BB07 BC03 BC10 CA05 CA06 CA08 DA05 DA09 DC02 DC08 DD01 FA03 FB18 FC02 FC03 FC13

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走行車体上に旋回体が旋回軸受けを介し
    て縦軸芯廻りに旋回可能に載置され、旋回体にブームと
    その先端のアームとから成る屈折自在な作業アームが起
    伏自在に支持されて成る第1の作業機と、 第1の作業機に隣接し、第1の作業機と構造略同じくし
    て成る第2の作業機と、 第1の作業機の走行車体と第2の作業機の走行車体とを
    連結する連結体と、 第1の作業機の作業アームを操作する操作レバーと第2
    の作業機の作業アームを操作する操作レバーとを共に有
    する操作部とを具備して、 上記操作部が2台の作業機を連結する連結体上に配設さ
    れ、操作部配設位置が、第1の作業機旋回体と第2の作
    業機旋回体との両旋回軌道内に干渉することない連結体
    の略中央に位置して、 上記2台の作業機の各リンク部に各々旋回状態と屈折状
    態とを検出する回転角検出器を配して、第1の作業機の
    作業アームと第2の作業機の作業アームの各々の干渉条
    件を検出して、 干渉条件領域内で保護動作をおこなうものであることを
    特徴とする保護装置付ツインアーム作業機。
  2. 【請求項2】 上記操作部が2台の作業機を連結する連
    結体上に配設され、操作部配設位置が、第1の作業機旋
    回体と第2の作業機旋回体との両旋回軌道内に干渉する
    ことない連結体の略中央に位置して成る請求項1記載の
    保護装置付ツインアーム作業機。
  3. 【請求項3】 2本の作業アーム各々が、第1の作業機
    と第2の作業機と連結体と連結体上の操作部とに干渉す
    る干渉条件を検出して、その車体干渉条件領域内で自己
    破壊を防止する保護動作として、動作中の作業アームの
    動作を制限する請求項1又は2記載の保護装置付ツイン
    アーム作業機。
  4. 【請求項4】 2本の作業アームの動作状態により刻一
    刻と変化する作業アーム同士の干渉条件を検出して、そ
    のアーム干渉条件領域内で自己破壊を防止する保護動作
    として、動作中の作業アームの動作速度を制限する請求
    項1、2又は3記載の保護装置付ツインアーム作業機。
  5. 【請求項5】 作業に応じて予め設定された操作部から
    死角となる作業アームの進入禁止旋回領域への作業アー
    ムの干渉条件を検出して、その進入禁止領域内で器物破
    壊を防止する保護動作として、旋回中の作業アームの進
    入禁止領域方向への旋回動作を制限する請求項1、2、
    3又は4記載の保護装置付ツインアーム作業機。
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