JP2002274777A - 土質改良機用クレーンの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クレーンによる改良材フレコンのホッパ投入
口への運搬作業を容易に、かつ精度良くできるようにし
た土質改良機用クレーンの制御装置を提供する。 【解決手段】 フレーム(3)に搭載されたクレーン(10)
のブーム(13)の起伏角センサ(19)と、ブーム(13)の旋回
角センサ(18)と、該センサ(19)(18)でそれぞれ検出した
ブーム角度及び旋回角度に基づき、ブーム(13)の起伏及
び旋回の駆動を制御して、ブーム(13)の先端部を改良材
ホッパ(6)の投入口上方の所定位置に位置決め停止させ
る制御を行なう制御器(20)とを備える。制御器(20)は、
前記位置決め停止後に、自動的に微速モードにしてブー
ム手動操作を所定速度以下に制限する。また前記位置決
め停止後に、フレコン位置センサ(35)で検出したフレコ
ン位置に基づいて、フレコンが所定高さから改良材投入
可能な高さまで急降下するようにフック(14)の下降を制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土質改良機におい
て、改良材の入ったフレキシブルコンテナ（以後、フレ
コンと呼ぶ）を吊り上げて改良材ホッパ内に改良材を投
入するために使用するクレーンの位置制御を行なう土質
改良機用クレーンの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、工事現場等で掘り出された土
砂や粘土等の被改良土と、セメントや石灰等の土質改良
材（固化剤）とを所定の混合比で混合して改良土を製作
するための土質改良機が多く使用されて来ている。この
土質改良機においては、改良材を大量に（例えば３０分
で３ｔ程度の場合もある）使用するため、改良材ホッパ
内に頻繁に改良材を投入して補充する必要がある。一般
的に、改良材はフレコンと呼ばれる布製の袋に詰められ
て運搬されており、このフレコンに詰められた改良材の
重量は約１ｔ／袋と大変重いものである。従って、この
フレコンを改良材ホッパ内に投入するにはクレーンを用
いる方法がよく行われている。

【０００３】例えば、特開平１１−２１７８２２号公報
には、自走式土質改良機の車体フレームにクレーンを車
載し、改良材のホッパへの投入作業時に別途クレーン車
を手配する必要の無い自走式土質改良機が開示されてい
る。同公報によると、クレーンでフレコンを吊り下げて
改良材ホッパ内に下降させ、該ホッパ内に設けたカッタ
で袋を破ってフレコンの改良材を投入する方法が記載さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のクレーンを搭載した自走式土質改良機においては、
作業者がそれぞれブーム起伏、旋回、及び巻き上げ／下
げ等のスイッチ操作を行なってクレーンを車両近傍のフ
レコン置き場から改良材ホッパの投入口までの間で移動
させる作業を繰り返して行なわなければならない。しか
も、改良材ホッパの投入口から改良材がこぼれないよう
に投入するために、クレーンの位置決めを精度良く行な
わなければならず、よって作業者は熟練度が要求され、
また前記投入口近傍での位置決め操作時には注意深くこ
れを行なう必要がある。従って、作業性があまり良くな
い。また、改良材の補充作業は、例えば前述の例で言う
と約１０分間隔で行なわなければならないので、作業者
にとってクレーン操作は苦渋作業となっている。

【０００５】本発明は、上記の問題点に着目してなさ
れ、クレーンによる改良材フレコンのホッパ投入口への
運搬作業を容易に、かつ精度良くできるようにした土質
改良機用クレーンの制御装置を提供することを目的とし
ている。

【０００６】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、第１発明は、フレームに搭載され
たクレーンの起伏自在及び旋回自在なブームを制御し
て、フレームに搭載された改良材ホッパの改良材投入口
上方に位置決めする土質改良機用クレーンの制御装置で
あって、ブームの起伏角を検出する起伏角センサ、ブー
ムの旋回角を検出する旋回角センサと、起伏角センサ及
び旋回角センサでそれぞれ検出したブーム角度及び旋回
角度に基づき、ブームの起伏及び旋回の駆動を制御し
て、ブームの先端部を改良材ホッパの投入口上方の所定
位置に位置決め停止させる制御を行なう制御器とを備え
た構成としている。

【０００７】第１発明によると、クレーンで改良材フレ
コンを吊り上げて改良材を改良材ホッパ内に投入する作
業の際に、ブームを手動又は自動で移動し、投入可能な
位置に位置決め制御して自動的に停止させるので、作業
者がフレコンと改良材ホッパの投入口との位置が正確に
合うように注意しながら手動操作する必要がなくなり、
短時間で容易に位置決めし、投入できる。従って、改良
材投入時のクレーン操作の煩わしさが無く、操作性及び
作業性を向上できる。また、改良材を確実にホッパ内に
投入できるので、改良材の飛散防止、及び投入ミス防止
ができる。

【０００８】第２発明は、第１発明において、前記制御
器は、前記所定位置でブームを位置決め停止した後、自
動的に微速モードにしてブームの手動操作を所定速度以
下の微速で可能としたことを特徴とする。

【０００９】第２発明によると、第１発明において、ブ
ーム先端をホッパの投入口上方位置に位置決め停止後、
自動的に微速モードになってブーム手動操作が所定速度
以下の微速で可能となるので、改良材ホッパの投入口近
傍でクレーンを手動操作して位置微調整する時の位置決
め操作性が非常に良いと共に、フレコンと改良材ホッパ
との干渉等を防止できる。

【００１０】第３発明は、第１発明において、ブームの
先端部に上下動自在にフックを設け、フックに吊り下げ
た改良材フレコンの上下方向位置を検出するフレコン位
置センサを設け、前記制御器は、前記所定位置でブーム
を位置決め停止した後に、フレコン位置センサで検出し
たフレコン位置に基づいて、フレコンが所定高さから改
良材投入可能な高さまで急降下するようにフックの下降
を制御することを特徴としている。

【００１１】第３発明によると、フックに吊り下げた改
良材フレコンを所定高さからホッパ内に改良材を投入可
能な高さまで急降下させるようにフック下降を制御する
ので、フレコンが確実に改良材ホッパ内に下降して改良
材がホッパ上端面より外側に飛散するのを防止できると
共に、ホッパ内の袋破断用カッタによりフレコンが確実
に破断されて短時間で投入できる。

【００１２】第４発明は、第１，第２又は３発明におい
て、ブームの前記位置決め停止制御の操作、又はこの位
置決め停止後の微速モードでのそれぞれの手動操作を、
リモート操作ボックスの操作スイッチにより可能として
いる。

【００１３】第４発明によると、リモート操作ボックス
の操作スイッチで操作可能としたので、例えば被改良土
の積込機側の運転室にてクレーン操作することにより、
土質改良機側のクレーン作業者が不要となり、積込機側
のオペレータのみでクレーン操作による改良材のホッパ
への投入ができる。従って、従来改良材ホッパ付近に防
塵マスク・めがね等を装着した人が立ち、確実にフレコ
ンが投入されたか確認する必要があったが、これが不要
となり、よって作業性がよく、作業コストを安くでき
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
を参照して詳細に説明する。図１及び図２は、それぞれ
本発明が適用される自走式土質改良機例の側面図及び平
面図である。自走式土質改良機１の車体フレーム３の下
部には、履帯を有する下部走行体２が取り付けられてい
る。車体フレーム３の上部の略中央部には、被改良土を
切削、解砕すると共に改良材と混合する混合機４が搭載
されている。車体フレーム３の前後方向一側には、被改
良土を貯溜する被改良土ホッパ７と、この被改良土ホッ
パ７の下方に設置された第１ベルトコンベア８とが配設
されている。被改良土ホッパ７と混合機４との間には改
良材ホッパ６が配設されており、前記第１ベルトコンベ
ア８は被改良土ホッパ７から排出された被改良土と改良
材ホッパ６から供給された改良材とを混合機４の搬入口
に搬入する。混合機４の下方から車体フレーム３の前後
方向他側上方に向けて第２ベルトコンベア９が配設され
ており、第２ベルトコンベアにより混合機４で混合され
た改良土を車両外部に排出するようになっている。ま
た、車体フレーム３の前後方向他側で、かつ第２ベルト
コンベア９の上方には、エンジン、ラジエータ、油圧ポ
ンプ等を有する駆動装置５が搭載されている。さらに、
車体フレーム３の前後方向他側で、かつ左右方向一端部
には各種の作業機操作スイッチが取り付けられた制御盤
３０が配設され、制御盤３０内には後述するメインコン
トローラ２０ｂが収納されている。

【００１５】前記改良材ホッパ６内の上部には、カッタ
６ａが設けられている。改良材ホッパ６の上部投入口の
外周部には、筒状に形成された布製のキャンバスシャッ
タ３３の一端側外枠が装着されており、キャンバスシャ
ッタ３３の他端部には所定の弾性力を有するゴムバンド
３４が取り付けられている。このゴムバンド３４により
キャンバスシャッタ３３の他端部は通常改良材ホッパ６
の投入口の略中央部に収縮しており、上方から改良材の
詰ったフレコンが下降して来たときにこの下降に伴なっ
てフレコンの外側面に沿って前記他端部は開くように、
開閉自在となっている。また、改良材ホッパ６の投入口
の外周部には、フレコンが下降して来たときのフレコン
位置を検出するフレコン位置センサ３５が取り付けられ
ている。

【００１６】図３はフレコン位置センサ３５の取付部の
詳細図である。改良材ホッパ６の側面板６ｂの上端部に
ブラケット３６を取り付け、該ブラケット３６にフレコ
ン位置センサ３５としてのフレコン位置ＬＳ３５ａを取
り付けている。また、側面板６ｂの内面上端部近傍に
は、２つのレバーを有するＬ字状の作動部材３７が上下
揺動自在に、かつ図示しないばねで上方に付勢されて装
着されている。Ｌ字状の作動部材３７の一方のレバー３
７ａは、側面板６ｂの上端部に装着された前記キャンバ
スシャッタ３３の下面（内側）に沿うように配置されて
おり、他方のレバー３７ｂはキャンバスシャッタ３３の
上面よりも上方に突出するように設けられている。レバ
ー３７ｂの先端部は円弧状の外周面を有しており、この
円弧状の外周面をフレコン位置ＬＳ３５ａの作動子ロー
ラに摺動自在に当接させている。

【００１７】また、図２に示すように混合機４の左右側
方の車体フレーム３には、クレーン１０が搭載されてい
る。クレーン１０の近傍にはクレーンコントローラ２０
ａが設けられ、クレーンコントローラ２０ａにはリモー
ト操作用の各種操作スイッチを有するリモート操作ボッ
クス３１が接続されている。リモート操作ボックス３１
とクレーンコントローラ２０ａとは無線の送受信器又は
有線の入出力回路を介して信号を送受信している。

【００１８】図４は、クレーン１０の側面図である。同
図において、車体フレーム３の上部に基台１１を取付
け、基台１１の上部には基台ブーム１２を旋回自在に設
け、基台ブーム１２の先端部には伸縮自在な先端ブーム
１３を起伏自在に設ける。尚、先端ブーム１３は固定長
ブームであってもよい。先端ブーム１３の先端部から吊
り下げたワイヤ１５の先端にはフック１４を取付けてお
り、ワイヤ１５の基端側は図示しないウインチモータの
ドラムに巻き付けられている。基台１１には旋回モータ
１６を取り付け、旋回モータ１６の回転により基台ブー
ム１２を旋回させるようにしている。また、基台ブーム
１２と先端ブーム１３との間に起伏シリンダ１７を取り
付け、起伏シリンダ１７の伸縮により先端ブーム１３を
起伏するようにしている。さらに、基台１１と基台ブー
ム１２との間には基台ブーム１２の旋回位置を検出する
旋回角センサ１８が取り付けてあり、本実施形態では旋
回角が所定位置にあることを検出する第１、第２旋回リ
ミットスイッチ（以後、ＬＳと表す）１８ａ，１８ｂで
構成されている。また、基台ブーム１２と先端ブーム１
３との間には先端ブーム１３の起伏角を検出する起伏角
センサ１９が取り付けてあり、本実施形態では起伏角が
所定位置にあることを検出する第１、第２起伏ＬＳ１９
ａ，１９ｂで構成されている。尚、旋回角センサ１８及
び起伏角センサ１９は上記ＬＳに限定されず、例えば近
接スイッチ等の非接触式センサでもよいし、又はパルス
エンコーダやポテンショメータ等の回転角検出センサで
あっても良い。

【００１９】図５は、本発明に係るクレーン制御装置の
構成ブロック図である。リモート操作ボックス３１に
は、前記ベルトコンベア８，９や混合機４等の作業機の
起動／停止スイッチ類、及びクレーン１０を操作するた
めの各種の操作スイッチ２７ａが設けられている。ま
た、リモート操作ボックス３１には手動／ラジコン切替
スイッチ２８が設けられており、この手動／ラジコン切
替スイッチ２８により、リモート操作ボックス３１の上
記操作スイッチ２７ａでの操作、及び前記制御盤３０に
設けた各種のクレーン操作スイッチ２７ｂでの操作の
内、いずれを有効とするか切替えるようになっている。
これらのリモート操作ボックス３１の各種操作スイッチ
２７ａ及び手動／ラジコン切替スイッチ２８の操作信号
はクレーンコントローラ２０ａを経由してメインコント
ローラ２０ｂに入力される。また、前記起伏角センサ１
９及び旋回角センサ１８のそれぞれの角度信号はクレー
ンコントローラ２０ａに入力される。

【００２０】制御盤３０には前記各種のクレーン操作ス
イッチ２７ｂ以外に、後述の位置決め制御モードを設定
するための位置決め制御スイッチ２９が設けられてお
り、これらの操作スイッチ２７ｂ及び位置決め制御スイ
ッチ２９の操作信号はメインコントローラ２０ｂに入力
される。

【００２１】クレーンコントローラ２０ａとメインコン
トローラ２０ｂとの間の信号送受信は図示しないケーブ
ルにより行なうようになっており、ここでは両コントロ
ーラ２０ａ，２０ｂにより制御器２０を構成している。
各コントローラ２０ａ，２０ｂは、マイクロコンピュー
タ等の演算装置を中枢とするコンピュータ装置からな
り、前記各種操作スイッチ２７ａ，２７ｂからの操作信
号、及び各センサ１８，１９，３５からのセンサ信号を
入力する入力回路、及び各作業機アクチュエータ１６，
１７等を駆動し制御するための駆動信号を出力する出力
回路をそれぞれに応じて有している。

【００２２】クレーンコントローラ２０ａは、入力した
前記操作信号及びセンサ信号をメインコントローラ２０
ｂに送信する。メインコントローラ２０ｂは、入力した
前記各操作信号及びセンサ信号に基づいて後述のような
演算処理を行ない、この検算結果に基づき後述のそれぞ
れの制御部や駆動部に指令信号を出力して各作業機アク
チュエータやモニタランプ等を制御、駆動する。

【００２３】シリンダ制御部２１は、メインコントロー
ラ２０ｂからの制御信号を受けて起伏シリンダ１７を制
御する。起伏シリンダ１７は例えば油圧シリンダ、空圧
シリンダ、又はモータとボールスクリュウとの組合わせ
で構成された直動型アクチュエータ等で構成され、シリ
ンダ制御部２１は該起伏シリンダ１７の駆動方式（油
圧、電動等）に応じた制御弁又はサーボアンプ等からな
っている。モータ制御部２２は、メインコントローラ２
０ｂからの制御信号を受けて旋回モータ１６を制御す
る。旋回モータ１６は油圧モータ又は電動モータで構成
され、モータ制御部２２は該旋回モータ１６の駆動方式
（油圧、電動等）に応じた制御弁又はサーボアンプ等か
らなっている。また、先端ブーム１３の伸縮を行なう図
示しない伸縮シリンダ、及びメインコントローラ２０ｂ
からの制御信号を受けて該伸縮シリンダを制御する図示
しない制御部を備えている。

【００２４】ウインチモータ駆動部２３はメインコント
ローラ２０ｂからの駆動信号を受けてウインチモータ２
４を駆動する。ウインチモータ２４は本実施形態では油
圧モータからなり、ウインチモータ駆動部２３はソレノ
イド制御弁からなる。駆動部２５はメインコントローラ
２０ｂからの駆動信号を受けてランプ、パトライト等の
表示灯やチャイム、ブザー等の警報器などを有するモニ
タ部２６を駆動する。

【００２５】次に、図６及び図７に示すフローチャート
により本発明に係るクレーン制御処理の手順を説明す
る。また、以下の説明では、この制御によるクレーン動
作のタイムチャートを示した図８及び図９を参照する。
図６により、フレコンの改良材ホッパの投入口への運搬
処理を説明する。先ず、ステップＳ１で、作業者が位置
決め制御スイッチ２９をオンして位置決め制御モードに
設定する。この位置決め制御モードは、以下に説明する
ようにクレーン１０を改良材ホッパ６の投入口に自動的
に位置決め停止させる操作が可能なモードである。次
に、ステップＳ２でフレコン作業者がクレーン１０のフ
ック１４にフレコンを吊り下げた後、ステップＳ３でク
レーン操作者は操作スイッチ２７ａ又は操作スイッチ２
７ｂを操作して、先端ブーム１３を最長に伸長させた状
態（全伸）で地切りを行なう。これにより、図８に示す
ように、先端ブーム１３は操作スイッチ２７ａ、２７ｂ
の操作量に応じた速度で先端ブーム１３の全長のまま地
切りされる。尚、上記クレーン操作者はフレコン置場作
業者でも良いが、被改良土ホッパ７に被改良土を投入す
る積込機のオペレータがクレーン１０を見ながらリモー
ト操作ボックス３１で操作することもできる。

【００２６】この後、ステップＳ４でブーム起き操作を
行なうと、メインコントローラ２０ｂは入力したブーム
起き信号に応じてシリンダ制御部２１を介して起伏シリ
ンダ１７の起き速度を制御する。次に、ステップＳ５で
メインコントローラ２０ｂは第２起伏ＬＳ１９ｂがオン
したかをチェックし、オンするまでステップＳ４の処理
を繰り返し、オンしたらステップＳ６でブーム起き速度
を所定の微速度まで所定の減速カーブに従って自動的に
減速し、ブーム起き信号が入力されている間、微速度で
制御する。この後、ステップＳ７で、メインコントロー
ラ２０ｂは第１起伏ＬＳ１９ａがオンしたかチェック
し、オンになるまでステップＳ６の微速度制御を継続
し、オンになったときに、ステップＳ８でブーム起き駆
動を自動的に停止する。停止後、クレーン作業者は操作
スイッチ２７ａ、２７ｂをオフする。これにより、図８
に示すように、ブーム起伏角度が第２起伏ＬＳ１９ｂの
オン位置に達したら、ブーム起き速度を自動的に減速制
御し、第１起伏ＬＳ１９ａのオン位置でブーム起きを停
止して、起伏角度を位置決めする。

【００２７】次に、ステップＳ９でクレーン作業者が旋
回操作を行なうと、メインコントローラ２０ｂは入力し
た旋回信号に応じてモータ制御部２２を介して旋回モー
タ１６の旋回速度を制御する。次に、ステップＳ１０で
メインコントローラ２０ｂは第２旋回ＬＳ１８ｂがオン
したかをチェックし、オンするまでステップＳ９の処理
を繰り返し、オンしたらステップＳ１１に処理を移行す
る。ステップＳ１１では、旋回速度を所定の微速度まで
所定の減速カーブに従って自動的に減速し、旋回信号が
入力されている間、微速度で旋回モータ１６を制御する
と共に、駆動部２５を介してランプやチャイム等のモニ
タ部２６を駆動して、自動位置決め制御の終了が近くな
り、かつまもなく微速モードになることを作業者に知ら
せるようにする。この後、ステップＳ１２で、メインコ
ントローラ２０ｂは第１旋回ＬＳ１８ａがオンしたかチ
ェックし、オンになるまでステップＳ１１の処理を継続
し、オンになったときに、ステップＳ１３で旋回駆動を
自動的に停止する。尚、モニタ部２６の駆動は継続す
る。旋回停止後、クレーン作業者は操作スイッチ２７
ａ、２７ｂをオフする。これにより、図８に示すよう
に、旋回角度が第２旋回ＬＳ１８ｂのオン位置に達した
ら、旋回速度を自動的に減速制御し、第１旋回ＬＳ１８
ａのオン位置で旋回を停止して、旋回角度を位置決めす
る。この後、メインコントローラ２０ｂの制御モードは
自動的に微速モードとなる。

【００２８】次に、ステップＳ１４で、メインコントロ
ーラ２０ｂは操作スイッチ２７ａ、２７ｂのブーム起
伏、旋回、伸縮、及び巻き上げ／下げのそれぞれの操作
信号に基づき、所定の微速度でそれぞれを駆動する。即
ち、クレーン操作者は、ステップＳ１３の後、停止した
フレコンの位置が改良材ホッパ６の投入口中央の上方に
あるかを確認し、必要ならば望ましい位置に来るように
ブーム起伏、旋回、伸縮の少なくともいずれかを操作し
て先端ブーム１３の先端位置を微調整するが、このとき
上記微速モードの間は微速度で作動するので、位置を微
調整し易い。この位置調整の後、クレーン作業者は巻き
下げの操作によりウインチモータ２４を駆動してフレコ
ンをホッパ内に投入可能な位置まで降下させる。

【００２９】次に、ステップＳ１５で、メインコントロ
ーラ２０ｂはフレコン位置ＬＳ３５ａがオンになった
か、即ちフレコンが投入可能位置に達したかをチェック
し、オンでないときはオンになるまでステップＳ１４の
処理を繰り返し、オンになったときにはステップＳ１６
でウインチモータ２４を制御してフレコンを所定位置ま
で急降下させた後、停止させる。これにより、フレコン
は所定の投入可能位置から急降下して改良材ホッパ６内
に入り、その袋がカッタ６ａで破断されて改良材ホッパ
６内に改良材が投入される。尚、クレーン操作者は、こ
の後巻き上げ／下げ操作を繰り返してフレコンを所定高
さ以内で上下させ、フレコン内の改良材が全て投入され
るようにしてもよい。以上で、フレコンの改良材ホッパ
６内への運搬作業が終了する。

【００３０】次に、図７によりクレーンを元のフレコン
置場に戻すときの処理を説明する。先ず、ステップＳ２
１で、クレーン作業者が巻き上げ操作を行なうと、メイ
ンコントローラ２０ｂは巻き上げ操作信号が入力されて
いる間、微速モードのままでウインチモータ２４の上げ
駆動を制御する。これにより、図９に示すように、フッ
ク１４は微速で巻き上げられる。次に、ステップＳ２２
で、クレーン作業者が旋回操作を行なうと、メインコン
トローラ２０ｂは旋回操作信号が入力されている間旋回
モータ１６を微速で制御し、この後ステップＳ２３で第
１、第２旋回ＬＳ１８ａ，１８ｂが共にオフになったか
をチェックし、オフになるまでステップＳ２２の処理を
継続し、オフになったらステップＳ２４に移行する。ス
テップＳ２４では、メインコントローラ２０ｂはこれま
での微速モードを解除して通常の操作モードになり、旋
回速度を旋回操作信号の大きさに応じた速度に制御し、
旋回操作のオフのとき旋回モータ１６の駆動を停止す
る。また、微速モードの解除のときにモニタ部２６の駆
動を停止して、クレーン作業者に微速モードの終了を知
らせる。この微速モード解除後は、クレーン１０の各操
作スイッチの操作量に応じて速度制御が行われ、図９に
示すようにブーム伏せ操作により起伏シリンダ１７の伏
せが駆動される。次に、ステップＳ２５でメインコント
ローラ２０ｂは第１、第２起伏ＬＳ１９ａ，１９ｂが共
にオフになったかをチェックし、オフになるまでステッ
プＳ２４の処理を継続し、オフになったらステップＳ２
６において元の位置（フレコン置場）近傍にクレーン１
０が戻ったと判断し、クレーン１０の各操作スイッチ２
７ａ，２７ｂの操作量に応じてクレーン１０を駆動し、
又は停止する。以上で、クレーン１０の戻し作業が終了
する。

【００３１】ところで、上記のような自走式土質改良機
１を用いる現場では、図１０に示すように、被改良土ホ
ッパ７に被改良土を積込むための例えば油圧ショベル等
の積込機４０が同時に使用される。通常、積込機４０は
自走式土質改良機１よりも少し小高い場所に設置され、
被改良土ホッパ７に被改良土を積込み易い配置としてい
る。この時、積込機４０のオペレータが運転室４１内で
リモート操作ボックス３１を操作して、自走式土質改良
機１の各作業機（ベルトコンベア８，９や混合機４等）
の起動／停止を行なったり、クレーン１０の操作を行な
ったりすることにより、作業者の数を減らすことができ
る。そして、上述のクレーン操作によるフレコンの改良
材ホッパ６への運搬作業を行なうに当り、積込機４０の
運転室４１から改良材ホッパ６の投入口内が見渡せるの
で、位置微調整時のクレーン操作がやり易い。

【００３２】以上説明したように、本実施形態によると
以下のような効果が得られる。 （１）自動位置決め制御モードでクレーン操作すること
により、クレーン１０でフレコンを改良材ホッパ６の投
入口上方の位置まで運搬して自動的に位置決めし、停止
させることが容易にできる。従って、クレーン操作者を
位置決め操作時の苦渋から開放できると共に、従来改良
材ホッパ付近に防塵マスク・めがね等を装着した人が立
ち、確実にフレコンが投入されたか確認する必要があっ
たが、これが不要となり、よって操作性及び作業性を大
幅に向上できる。 （２）自動位置決め制御完了後に自動的に微速モードに
なり、各クレーン作動速度を所定値以下の微速度に制限
するので、位置の微調整がやり易くなり、作業性が非常
に良い。

【００３３】（３）位置決め制御完了後の微速モード
で、ウインチ巻き下げ操作により、フレコンがホッパ投
入口近傍の投入可能位置に下がったら、この位置から自
動的に急降下させて、フレコンを改良材ホッパ６内のカ
ッタ６ａに所定速度で当接させるようにしたので、フレ
コンの袋がカッタ６ａで破れ易くなって確実に改良材を
投入できると共に、作業者の操作の負担を軽減できる。 （４）リモート操作ボックス３１の操作スイッチでクレ
ーン１０の操作を行なえるので、クレーン１０によって
フレコンを改良材ホッパ６の投入口まで運搬して位置決
めし、位置を微調整する際に、積込機４０の運転室４１
から見渡しながらフレコンと改良材ホッパ６との位置関
係を確認しながらリモート操作ボックス３１でクレーン
操作ができる。これにより、クレーン操作が容易とな
り、作業性を向上できる。

【００３４】（５）位置決め制御モードにおいて、減速
開始位置（例えば第２起伏ＬＳ１９ｂのオン位置、第２
旋回ＬＳ１８ｂのオン位置等）、この減速開始位置から
の減速カーブの傾き（即ち減速時間と減速量の比率）、
及び減速後の制限速度（微速モードでの速度）等はフレ
コンの重量、吊りワイヤ１５の先端ブーム１３先端部か
らの長さ等に基づいて、減速時及び位置決め停止時にフ
レコンが大きく振れないように予め又は演算によって設
定されているので、クレーン操作者の操作熟練度に左右
されずにフレコンの運搬作業を効率良く行なうことがで
きる。

【００３５】尚、上記実施形態では、クレーン１０の自
動位置決め制御を操作スイッチによる操作信号に基づい
てフレコン運搬時の伸長、ブーム起き、旋回及び巻き下
げのそれぞれの駆動制御を順次行なうようにしている
が、これに限定されず、例えば自動位置決め制御のスタ
ートスイッチの操作により最終の位置決め及び巻き下げ
までを全自動で制御することも可能である。即ち、上記
の伸長、ブーム起き、旋回及び巻き下げのそれぞれの駆
動制御を、各駆動軸の位置センサからの位置信号と減速
開始位置及び停止目標位置とをそれぞれ比較してこの比
較結果に応じて速度制御、減速制御及び停止制御を行な
うことにより達成できる。

【００３６】また、本発明に係るクレーン制御装置の構
成において、制御器２０や各アクチュエータ制御部２
１，２２，２３の構成については図５に示したものに限
定されず、要は、それぞれのセンサ信号及びスイッチ信
号を入力して該入力信号に基づき対応するアクチュエー
タ１７，１６，２４等の制御指令を演算し、出力して各
アクチュエータの速度を制御するようにすればよい。

【００３７】例えば、図１１は他の制御構成例を表す構
成ブロック図である。図１１において、クレーン操作に
関する全てのスイッチ２７ａ，２７ｂ，２８，２９及び
センサ１９，１８，３５の信号はクレーンコントローラ
２０ａに入力し、また全てのクレーン作動用のアクチュ
エータ１７，１６，２４等はクレーン側に設けた切換弁
２１ａ，２２ａ，２３ａに接続している。そして、クレ
ーンコントローラ２０ａはクレーンの操作量信号（起
伏、旋回、伸縮、ウインチ）に応じた流量制御信号をメ
インコントローラ２０ｂに送信し、メインコントローラ
２０ｂはこの信号に基づき流量制御指令を例えばソレノ
イド式流量制御弁等からなるクレーンバルブ流量制御部
３８に出力する。同例では、複数のクレーン操作量信号
が同時に２つ以上入力された場合にはその内の最も小さ
い操作量信号に応じて流量制御指令を出力するようにし
ている。クレーンバルブ流量制御部３８により制御され
た流量Ｑの圧油は、同時に起伏切換弁２１ａ、旋回切換
弁２２ａ、ウインチ切換弁２３ａに入力される。即ち、
前記シリンダ制御部２１、モータ制御部２２及びウイン
チモータ駆動部２３は、ここではそれぞれクレーンバル
ブ流量制御部３８と各起伏切換弁２１ａ、旋回切換弁２
２ａ、ウインチ切換弁２３ａとの組合わせで構成され
る。各起伏切換弁２１ａ、旋回切換弁２２ａ、ウインチ
切換弁２３ａは前記スイッチ操作量信号に対応したクレ
ーンコントローラ２０ａからの方向切換信号を受けて切
り換わり、前記クレーンバルブ流量制御部３８により制
御された流量Ｑの圧油を各アクチュエータ１７，１６，
２４に流入させて速度制御する。

【００３８】このような構成において、クレーンコント
ローラ２０ａが上記実施形態で説明したような手順で各
アクチュエータの自動減速と位置決め停止処理を行なう
ことにより、前記同様の作用、効果が得られることはい
うまでもない。また、クレーンコントローラ２０ａとし
て市販のクレーン制御コントローラを使用することが可
能なので、容易に、かつ安価に制御器２０を構成でき
る。

【００３９】本発明によると、土質改良機に搭載された
クレーンを用いて改良材フレコンを改良材ホッパの投入
口に運搬し、改良材を投入する作業の際に、作業者はク
レーンの位置決め操作時の位置確認作業を行なう必要が
ないから、苦渋作業から開放されると共に、従来改良材
ホッパ付近にいる必要があった作業者が不要となり作業
コストを低減できる。また、クレーン操作が容易とな
り、そして短時間で位置決め完了するので、操作性及び
作業性を大幅に向上できる。さらに、正確に位置決めさ
れるので、改良材を確実にホッパ内に投入でき、改良材
の無駄がなくなる。また、位置決め完了後の手動操作に
よるクレーン作動速度は微速度に制限されるので、作業
者が位置微調整を行なう時に位置決め操作性がよく、作
業性がよい。さらにまた、フレコンをホッパ内に急降下
させてカッタに所定速以上で接触させるため、カッタで
フレコン袋が確実に破断するので、作業性を向上でき
る。また以上のようなクレーン操作がリモコンの操作ス
イッチでできるから、積込機の運転室からオペレータが
ホッパ投入口を見渡しながらできるので、作業性を向上
できると共に、作業者の数を減らして作業コストを低減
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される自走式土質改良機例の側面
図である。

【図２】本発明が適用される自走式土質改良機例の平面
図である。

【図３】フレコン位置センサの取付部の詳細図である。

【図４】クレーンの側面図である。

【図５】本発明に係るクレーン制御装置の構成ブロック
図である。

【図６】本発明に係るクレーン制御処理のフローチャー
トである。

【図７】本発明に係るクレーン制御処理のフローチャー
トである。

【図８】本発明の制御によるクレーン動作のタイムチャ
ートである。

【図９】本発明の制御によるクレーン動作のタイムチャ
ートである。

【図１０】本発明に係る自走式土質改良機を用いる現場
の機械配置説明図である。

【図１１】本発明の他の制御構成を表す構成ブロック図
である。

【符号の説明】

１…自走式土質改良機、３…車体フレーム、４…混合
機、５…駆動装置、６…改良材ホッパ、６ａ…カッタ、
７…被改良土ホッパ、８…第１ベルトコンベア、９…第
２ベルトコンベア、１０…クレーン、１２…基台ブー
ム、１３…先端ブーム、１４…フック、１６…旋回モー
タ、１７…起伏シリンダ、１８…旋回角センサ、１８
ａ，１８ｂ…第１、第２旋回リミットスイッチ、１９…
起伏角センサ、１９ａ，１９ｂ…第１、第２起伏リミッ
トスイッチ、２０…制御器、２０ａ…クレーンコントロ
ーラ、２０ｂ…メインコントローラ、２１…シリンダ制
御部、２２…モータ制御部、２３…ウインチモータ駆動
部、２４…ウインチモータ、２５…駆動部、２６…モニ
タ部、２７ａ，２７ｂ…操作スイッチ、２８…手動／ラ
ジコン切替スイッチ、２９…位置決め制御スイッチ、３
０…制御盤、３１…リモート操作ボックス、３３…キャ
ンバスシャッタ、３４…ゴムバンド、３５…フレコン位
置センサ、３５ａ…フレコン位置ＬＳ、３７…作動部
材、３７ａ，３７ｂ…レバー、４０…積込機、４１…運
転室。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D040 AB07 CD07 EB04 3F204 AA04 BA01 CA01 DA02 DA07 DB03 DC01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレーム(3)に搭載されたクレーン(10)
   の起伏自在及び旋回自在なブーム(13)を制御して、フレ
   ーム(3)に搭載された改良材ホッパ(6)の改良材投入口上
   方に位置決めする土質改良機用クレーンの制御装置であ
   って、 ブーム(13)の起伏角を検出する起伏角センサ(19)と、 ブーム(13)の旋回角を検出する旋回角センサ(18)と、 起伏角センサ(19)及び旋回角センサ(18)でそれぞれ検出
   したブーム角度及び旋回角度に基づき、ブーム(13)の起
   伏及び旋回の駆動を制御して、ブーム(13)の先端部を改
   良材ホッパ(6)の投入口上方の所定位置に位置決め停止
   させる制御を行なう制御器(20)とを備えたことを特徴と
   する土質改良機用クレーンの制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の土質改良機用クレーンの
   制御装置において、 前記制御器(20)は、前記所定位置でブーム(13)を位置決
   め停止した後、自動的に微速モードにしてブーム(13)の
   手動操作を所定速度以下の微速で可能としたことを特徴
   とする土質改良機用クレーンの制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の土質改良機用クレーンの
   制御装置において、 ブーム(13)の先端部に上下動自在にフック(14)を設け、 フック(14)に吊り下げた改良材フレコンの上下方向位置
   を検出するフレコン位置センサ(35)を設け、 前記制御器(20)は、前記所定位置でブーム(13)を位置決
   め停止した後に、フレコン位置センサ(35)で検出したフ
   レコン位置に基づいて、フレコンが所定高さから改良材
   投入可能な高さまで急降下するようにフック(14)の下降
   を制御することを特徴とする土質改良機用クレーンの制
   御装置。
4. 【請求項４】 請求項１，２又は３記載の土質改良機用
   クレーンの制御装置において、 ブーム(13)の前記位置決め停止制御の操作、又はこの位
   置決め停止後の微速モードでのそれぞれの手動操作を、
   リモート操作ボックス(31)の操作スイッチ(27a)により
   可能としたことを特徴とする土質改良機用クレーンの制
   御装置。