JP2005344464A

JP2005344464A - Working machine

Info

Publication number: JP2005344464A
Application number: JP2004168465A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Miyamoto; 康彦宮本
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2004-06-07
Filing date: 2004-06-07
Publication date: 2005-12-15

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a working machine which is mounted to a vehicle which is equipped with an articulated arm making rotating motion by hydraulic driving by the use of each joint as the central axis, enables the smooth rotating motion of each arm member constituting the articulated arm, and can reduce a load on a hydraulic control system. SOLUTION: This working machine is equipped with: actuators (30, 31, 32, etc.) which are provided along the articulated arm 2 and operate each of the arm members constituting the articulated arm 2; a common oil supply pipe 51 which is arranged along the articulated arm 2 and supplies oil to the actuators (30, 31, 32, etc.) by means of a hydraulic pump; a common oil recovery pipe 52 which is arranged along the articulated arm 2 and recovers oil from the actuators (30, 31, 32, etc.); hydraulic control means (39, 40, etc.) which are connected to the supply pipe 51 and the recovery pipe 52; and hydraulic control pipes (53, 54, etc.) which are connected to the control means (39, 40, etc.) and arranged in the actuators (30, 31, 32, etc.). The actuators (30, 31, 32, etc.) are driven and controlled by the control means (39, 40, etc.). COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車両に取り付けられ、油圧駆動により各関節を中心軸として回転動作する多関節アームを備えた作業機械に関する。 The present invention relates to a work machine provided with a multi-joint arm that is attached to a vehicle and rotates about each joint by a hydraulic drive.

工事現場での作業や地雷除去作業においては、複数の関節を折り曲げることのできる作業アームを備えた作業機械がしばしば用いられる。前記作業アームは、複数のアーム部材が連結されてなり、それら複数のアーム部材をそれぞれ回動させる駆動手段（アクチュエータ）として、油圧シリンダ等が用いられている。 In work on a construction site and landmine removal work, a work machine having a work arm that can bend a plurality of joints is often used. A plurality of arm members are connected to the working arm, and a hydraulic cylinder or the like is used as a driving means (actuator) for rotating the plurality of arm members.

例えば、図４に示す従来のパワーショベル２００においては、上部旋回体２０１に、関節部２０２を介して上方にアーム部材２０３が連接され、アーム部材２０３先端の関節部２０４を介してアーム部材２０５が連接されている。さらにアーム部材２０５先端の関節部２０６を介してショベル２０７が取り付けられている。尚、関節部２０２、２０４、２０６は、それぞれ上下方向に所定の回転自由度を有している。 For example, in the conventional excavator 200 shown in FIG. 4, the arm member 203 is connected to the upper swing body 201 via the joint portion 202 and the arm member 205 is connected via the joint portion 204 at the tip of the arm member 203. It is connected. Further, an excavator 207 is attached via a joint portion 206 at the tip of the arm member 205. Each of the joint portions 202, 204, and 206 has a predetermined degree of rotational freedom in the vertical direction.

さらに、前記アーム部材２０３を回動させる駆動手段（アクチュエータ）として油圧シリンダ２０８が設けられ、アーム部材２０５を回動させる駆動手段として油圧シリンダ２０９が設けられ、ショベル２０７を回動させる駆動手段として油圧シリンダ２１０が設けられている。
前記各油圧シリンダは、油圧の供給及び回収制御されることにより直動動作し、その油圧制御は、複数のバルブの集合体であるバルブユニット２１１により行われる。このバルブユニット２１１は車両側（上部旋回体２０１）に設けられ、そこから各油圧シリンダに対し、油の供給及び回収を行う二本の油圧制御管２１２が配管されている。尚、作業機械にかかる油圧回路については、例えば特許文献１にも開示されている。 Further, a hydraulic cylinder 208 is provided as a driving means (actuator) for rotating the arm member 203, a hydraulic cylinder 209 is provided as a driving means for rotating the arm member 205, and a hydraulic pressure is provided as a driving means for rotating the shovel 207. A cylinder 210 is provided.
Each of the hydraulic cylinders operates linearly by controlling supply and recovery of hydraulic pressure, and the hydraulic control is performed by a valve unit 211 that is an assembly of a plurality of valves. The valve unit 211 is provided on the vehicle side (upper turning body 201), and two hydraulic control pipes 212 for supplying and collecting oil are provided to each hydraulic cylinder therefrom. In addition, the hydraulic circuit concerning a working machine is also disclosed in Patent Document 1, for example.

特開平８−２７００１９号公報JP-A-8-270019

ところで、前記作業機械２００にあっては、各油圧シリンダに対し油圧制御を行うバルブユニット２１１が、車両側に設けられている。また、バルブユニット２１１からは、各油圧シリンダに接続される多数の油パイプ２１２が束となって引出されている。各油圧シリンダには、この油パイプ２１２の束の中から、対応する油パイプ２１２が接続されており、油パイプ２１２の束は、アーム全体の先端に向かうほど細く（本数が少なく）なり、アーム全体の付け根ほど太く（本数が多く）なっている。 By the way, in the work machine 200, a valve unit 211 that performs hydraulic control on each hydraulic cylinder is provided on the vehicle side. A large number of oil pipes 212 connected to each hydraulic cylinder are drawn out from the valve unit 211 as a bundle. Each hydraulic cylinder is connected to a corresponding oil pipe 212 from the bundle of oil pipes 212. The bundle of oil pipes 212 becomes thinner toward the tip of the entire arm (the number of the oil pipes decreases). The base of the whole is thicker (more).

このような油配管構造は、外観を損ねるだけでなく、配管バランスが悪いために、次のような問題を生じていた。すなわち、アームの付け根にあたるアーム部材２０３の回転動作においては、太い油パイプ２１２の束が、撓みによる反動等により、アーム部材２０３に対して外力を与え、その結果、アーム回転機構に負荷が生じ、円滑なアーム回転動作の妨げになっていた。 Such an oil piping structure not only impairs the appearance but also has the following problems due to poor piping balance. That is, in the rotation operation of the arm member 203 corresponding to the base of the arm, a bundle of thick oil pipes 212 applies an external force to the arm member 203 due to a reaction caused by bending, and as a result, a load is generated on the arm rotation mechanism. This hindered smooth arm rotation.

また、アーム先端に近い油圧シリンダに油を供給する場合、バルブユニット２１１からの距離が離れているため、バルブと油圧シリンダとを接続する油圧制御管としての油パイプ２１２が長くなる。このように油圧制御管が長い場合、バルブから供給された油圧は、アーム先端に向かうほど低下するため、バルブにおける制御圧力を大きく設定する必要があり、バルブに大きな負荷が生じていた。 Further, when supplying oil to the hydraulic cylinder near the tip of the arm, since the distance from the valve unit 211 is long, the oil pipe 212 as a hydraulic control pipe connecting the valve and the hydraulic cylinder becomes long. When the hydraulic control pipe is long as described above, the hydraulic pressure supplied from the valve decreases toward the tip of the arm. Therefore, it is necessary to set a large control pressure in the valve, and a large load is generated on the valve.

また、バルブにおける負荷を低減するためには、油圧維持のための複雑な構造（例えばアーム先端の油パイプにおけるシールド肉厚を厚くする等）が必要となり、コスト増加やアーム先端の重量増加に繋がる等の技術的課題があった。
また、前記したすべての課題は、アームの関節が多い程（アーム部材数が多い程）その弊害が大きくなるため、作業上フレキシブルな対応が期待される多関節アームの開発において、解決すべき課題となっていた。 Moreover, in order to reduce the load on the valve, a complicated structure for maintaining the hydraulic pressure (for example, increasing the shield wall thickness of the oil pipe at the end of the arm) is required, leading to an increase in cost and weight of the arm end. There were technical issues such as.
In addition, since all of the above-mentioned problems become more harmful as the number of arm joints (the number of arm members increases), problems to be solved in the development of multi-joint arms that are expected to be flexible in work. It was.

本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、車両に取り付けられ、油圧駆動により各関節を中心軸として回転動作する多関節アームを備えた作業機械において、多関節アームを構成する各アーム部材の回転動作を円滑に行うことができ、油圧制御系における負荷を軽減することのできる作業機械を提供することを目的とする。 The present invention has been made under the circumstances as described above, and is configured in a working machine equipped with a multi-joint arm that is attached to a vehicle and rotates about each joint as a central axis by hydraulic drive. It is an object of the present invention to provide a work machine that can smoothly rotate each arm member that can reduce a load on a hydraulic control system.

上記課題を解決するために、本発明にかかる作業機械は、車両に取り付けられ、油圧駆動により各関節を中心軸として回転動作する多関節アームを備えた作業機械であって、前記多関節アームに沿って設けられ、多関節アームを構成するアーム部材をそれぞれ動作させるアクチュエータと、前記多関節アームに沿って配管され、油圧ポンプからの油を供給する共通油供給管と、前記多関節アームに沿って配管された油を回収する共通油回収管と、前記共通油供給管及び共通油回収管に接続された油圧制御手段と、前記油圧制御手段に接続されると共に前記アクチュエータに接続された油圧制御管とを備え、前記アクチュエータは、前記油圧制御手段によって駆動制御されることに特徴を有する。
尚、前記アーム部材の先端に、前記アクチュエータによって駆動制御される作業ツールを備えることが望ましい。 In order to solve the above-described problems, a work machine according to the present invention is a work machine that is attached to a vehicle and includes a multi-joint arm that rotates about each joint as a central axis by hydraulic drive. Provided along the multi-joint arm, respectively, and a common oil supply pipe that is piped along the multi-joint arm to supply oil from a hydraulic pump, and along the multi-joint arm. A common oil recovery pipe for collecting the piped oil, a hydraulic control means connected to the common oil supply pipe and the common oil recovery pipe, and a hydraulic control connected to the hydraulic control means and connected to the actuator And the actuator is driven and controlled by the hydraulic control means.
It is desirable that a work tool that is driven and controlled by the actuator is provided at the tip of the arm member.

このように構成することにより、油圧制御管を多関節アーム全体にバランスよく配管することができる。したがって、多関節アームのように、多くのアクチュエータを有する場合であっても、従来のように、アームの根元で油圧制御管を太く束ねる必要がなく、アーム回転機構への負荷を抑制することができ、アーム回転動作を円滑に行うことができる。 By comprising in this way, a hydraulic control pipe | tube can be piped with sufficient balance to the whole articulated arm. Therefore, even in the case of having many actuators like a multi-joint arm, it is not necessary to bundle the hydraulic control pipes thickly at the base of the arm as in the conventional case, and the load on the arm rotation mechanism can be suppressed. The arm rotation operation can be performed smoothly.

また、多関節アームに設けられたアクチュエータの近くに、その対応する油圧制御手段を配置することができ、その結果、油圧制御管の長さを短く形成することができ、油圧制御管の長さに起因する油圧の低下の課題を解決することができる。更に、油圧制御管の肉厚を厚く形成する等の油圧維持のための複雑な構造を設ける必要がないため、コスト増加やアーム先端の重量増加を抑えることができる。 Also, the corresponding hydraulic control means can be arranged near the actuator provided on the articulated arm, and as a result, the length of the hydraulic control pipe can be shortened, and the length of the hydraulic control pipe It is possible to solve the problem of a decrease in hydraulic pressure due to the above. Furthermore, since it is not necessary to provide a complicated structure for maintaining the hydraulic pressure such as forming the hydraulic control pipe thick, it is possible to suppress an increase in cost and an increase in the weight of the arm tip.

また、前記油圧制御手段は、一つ又は複数の油圧制御手段の集合体からなるユニットに区切られると共に、前記ユニットは、前記車両と前記多関節アームに少なくとも設置されることが望ましい。
このように、油圧制御手段を、複数の油圧制御手段からなるユニットとして区切ることにより、ユニット単位での油圧制御が可能となり、その結果、油圧分配制御の簡素化、油圧制御系における負荷の軽減といった効果を得ることができる。
また、前記ユニットを、前記車両と前記多関節アームとに分散して設置することにより、油圧制御手段がユニットとして纏まっていても、油圧制御管を従来よりバランスよく配管することができる。 Further, it is desirable that the hydraulic control means is divided into units composed of an assembly of one or a plurality of hydraulic control means, and the units are installed at least on the vehicle and the articulated arm.
Thus, by dividing the hydraulic control means as a unit composed of a plurality of hydraulic control means, it is possible to control the hydraulic pressure in units, and as a result, simplification of hydraulic distribution control, reduction of load in the hydraulic control system, etc. An effect can be obtained.
In addition, by disposing the units in the vehicle and the articulated arm, the hydraulic control pipes can be piped in a better balance than before even when the hydraulic control means is integrated as a unit.

また、前記多関節アームに設置されるユニットは、多関節アームの上部に配置されることが望ましい。
このように、多関節アームの上部にユニットが配置されることにより、アームの屈曲動作において、その障害となることがなく、作業領域の制限を抑制することができる。 Further, it is desirable that the unit installed on the multi-joint arm is disposed on the upper part of the multi-joint arm.
Thus, by arranging the unit on the upper part of the articulated arm, it is possible to suppress the limitation of the work area without causing an obstacle in the bending operation of the arm.

また、上記課題を解決するために、本発明にかかる作業機械は、車両に取り付けられ、油圧駆動により各関節を中心軸として回転動作する多関節アームを備えた作業機械であって、多関節アームを構成するアーム部材をそれぞれ動作させるアクチュエータと、油を供給することで油圧を発生させる油圧ポンプと、前記多関節アームに沿って配管され、油圧ポンプからの油を供給する共通油供給管と、前記多関節アームに沿って配管された油を回収する共通油回収管と、前記共通油供給管及び共通油回収管に接続され、前記アクチュエータを作動させるための油圧を発生させる油圧制御手段と、前記油圧制御手段により発生された油圧を前記アクチュエータに供給する油圧制御管とを備え、前記油圧制御手段は、油圧回路上、前記油圧ポンプよりも前記アクチュエータ近傍に配置されることに特徴を有する。 In order to solve the above-described problem, a work machine according to the present invention is a work machine that includes a multi-joint arm that is attached to a vehicle and that rotates with each joint as a central axis by hydraulic drive. Actuators that respectively actuate the arm members constituting the hydraulic pump, a hydraulic pump that generates oil pressure by supplying oil, a common oil supply pipe that is piped along the multi-joint arm and that supplies oil from the hydraulic pump, A common oil recovery pipe for recovering oil piped along the articulated arm, a hydraulic pressure control means connected to the common oil supply pipe and the common oil recovery pipe and generating a hydraulic pressure for operating the actuator; A hydraulic control pipe that supplies the hydraulic pressure generated by the hydraulic control means to the actuator, and the hydraulic control means is provided on the hydraulic circuit by the hydraulic pump. Characterized in that also arranged in the vicinity of the actuator.

また、前記油圧制御手段は、多関節アームの上部に配置されることが望ましい。
このように、多関節アームの上部にユニットが配置されることにより、アームの屈曲動作において、その障害となることがなく、作業領域の制限を抑制することができる。 Further, it is desirable that the hydraulic control means is disposed on the upper part of the articulated arm.
Thus, by arranging the unit on the upper part of the articulated arm, it is possible to suppress the limitation of the work area without causing an obstacle in the bending operation of the arm.

本発明によれば、車両に取り付けられ、油圧駆動により各関節を中心軸として回転動作する多関節アームを備えた作業機械において、多関節アームを構成する各アーム部材の回転動作を円滑に行うことができ、油圧回路における負荷を軽減することのできる作業機械を得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the working machine provided with the articulated arm attached to the vehicle and rotated about each joint by a hydraulic drive, the rotation operation of each arm member constituting the articulated arm is smoothly performed. Thus, it is possible to obtain a work machine that can reduce the load on the hydraulic circuit.

以下、この発明に係る一実施の形態について、図１乃至図３に基づいて説明する。図１は、本発明に係る作業機械が有する多関節アームとしてのプロッディングアームの側面図、図２は、プロッディングアームに設けられた油パイプの接続状態を示す図、図３は、プロッディングアームにおける油圧制御系の回路図である。尚、図１においては、プロッディングアームの回転動作を説明するため、図２に示す油パイプを省略している。 Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a side view of a prodding arm as an articulated arm included in a work machine according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a connection state of oil pipes provided on the prodding arm, and FIG. It is a circuit diagram of the hydraulic control system in an arm. In FIG. 1, the oil pipe shown in FIG. 2 is omitted in order to explain the rotation operation of the prodding arm.

図１に示す作業機械１００は、例えば地中に埋設された、または地表に設置された地雷を探知し、除去するために好適に用いられる。この作業機械１００は、車両１の前部に、多関節アームであるプロッディングアーム２を備えている。 A work machine 100 shown in FIG. 1 is preferably used for detecting and removing a land mine buried in the ground or installed on the ground surface, for example. The work machine 100 includes a prodding arm 2 that is an articulated arm at the front of the vehicle 1.

前記プロッディングアーム２は、図示するように、車両１の前部に取り付けられる。すなわち、プロッディングアーム２の第一の関節として機能する第一ジョイント１１が、取付部材１０に一体形成され、この取付部材１０が車両１に対し強固且つ一体的に取り付けられている。
この第一ジョイント１１は、車両１を基準とする垂直軸周りに例えば±７０°の回転自由度を有し、支柱となる第一アーム部材１２が連結されることで、第一アーム部材１２が垂直軸周りに回動するようになされている。 The prodding arm 2 is attached to the front portion of the vehicle 1 as shown in the figure. That is, the first joint 11 that functions as the first joint of the prodding arm 2 is integrally formed with the mounting member 10, and the mounting member 10 is firmly and integrally attached to the vehicle 1.
The first joint 11 has a rotational degree of freedom of, for example, ± 70 ° around a vertical axis with respect to the vehicle 1, and the first arm member 12 serving as a support is connected to thereby connect the first arm member 12. It is designed to rotate around the vertical axis.

なお、第一のアーム部材１２にはレバー１２ａが一体に設けられており、このレバー１２ａに一端が固定され、他端が車両に固定されたアクチュエータが設けられている。このアクチュエータとしては、油圧により直動動作するアームシリンダ１ｃが用いられる。したがって、このアームシリンダ１ｃが伸縮することにより、第一のアーム部材１２は垂直軸周りに回動する。 The first arm member 12 is integrally provided with a lever 12a. An actuator having one end fixed to the lever 12a and the other end fixed to the vehicle is provided. As this actuator, an arm cylinder 1c that operates linearly by hydraulic pressure is used. Therefore, when the arm cylinder 1c expands and contracts, the first arm member 12 rotates around the vertical axis.

また、前記第一アーム部材１２の先端には、第二の関節としての第二ジョイント１３が取り付けられている。前記第二ジョイント１３は、水平軸周りに例えば０°〜６０°（上方に６０°）の回転自由度を有し、第二アーム部材１５が連結されることで、この第二アーム部材１５が第二ジョイント１３を軸に回動するようになされている。
尚、前記第二アーム部材１５を回転動作させるアクチュエータとして、油圧により直動動作するアームシリンダ３０が第一アーム部材１２に沿って取り付けられている。 A second joint 13 as a second joint is attached to the tip of the first arm member 12. The second joint 13 has a rotation degree of freedom of, for example, 0 ° to 60 ° (upwardly 60 °) around the horizontal axis, and the second arm member 15 is connected to the second arm member 15. The second joint 13 is rotated about the axis.
As an actuator for rotating the second arm member 15, an arm cylinder 30 that is linearly operated by hydraulic pressure is attached along the first arm member 12.

また、前記第二アーム部材１５の先端には、第三関節としての第三ジョイント１６が取り付けられている。前記第三ジョイント１６は、水平軸周りに例えば０°〜−１１０°（下方に１１０°）の回転自由度を有し、第三アーム部材１７が連結されることで、この第三アーム部材１７が第三ジョイントを軸に回動するようになされている。
尚、前記第三アーム部材１７を回転動作させるアクチュエータとして、油圧により直動動作するアームシリンダ３１が第二アーム部材１５に沿って取り付けられている。 A third joint 16 as a third joint is attached to the tip of the second arm member 15. The third joint 16 has a degree of freedom of rotation of, for example, 0 ° to −110 ° (110 ° downward) around the horizontal axis, and the third arm member 17 is connected to the third arm member 17. Rotates around the third joint.
As an actuator for rotating the third arm member 17, an arm cylinder 31 that is linearly operated by hydraulic pressure is attached along the second arm member 15.

更に、前記第三アーム部材１７の先端には、第四の関節としての第四ジョイント１８が取り付けられている。前記第四ジョイント１８は、水平軸周りに例えば０°〜５０°（上方に５０°）の回転自由度を有し、第四アーム部材としてのスイベル構造部２０が連結されることで、このスイベル構造部２０が第四ジョイント１８を軸に回動するようになされている。
尚、前記スイベル構造部２０を回転動作させるアクチュエータとして、油圧により前後方向に直動動作するアームシリンダ３２が第三アーム部材１７に沿って取り付けられている。 Further, a fourth joint 18 as a fourth joint is attached to the tip of the third arm member 17. The fourth joint 18 has a rotational degree of freedom of, for example, 0 ° to 50 ° (upward 50 °) around the horizontal axis, and is connected to a swivel structure 20 as a fourth arm member. The structure 20 is configured to rotate about the fourth joint 18.
As an actuator for rotating the swivel structure 20, an arm cylinder 32 that is linearly operated in the front-rear direction by hydraulic pressure is attached along the third arm member 17.

前記スイベル構造部２０は、作業ツール等を油圧制御するための油配管が接続されるいわゆるロータリジョイントである。
即ち、このスイベル構造部２０は、その下部先端に第五の関節としての第五ジョイント２１を有し、この第五ジョイント２１は、垂直軸周りに例えば±１８０°の回転自由度を有し、第五のアーム部材２２が連結されることで、この第五のアーム部材２２が垂直軸周りに回転可能になされる。尚、前記第五のアーム部材２２を垂直軸周りに回転動作させるアクチュエータとして、油圧により回転動作する油圧回転シリンダ３４が前記スイベル構造部２０の上方に取り付けられている。
このように前記スイベル構造部２０は、第四のアーム部材と第五の関節としての機能を有するものである。 The swivel structure 20 is a so-called rotary joint to which an oil pipe for hydraulically controlling a work tool or the like is connected.
That is, the swivel structure 20 has a fifth joint 21 as a fifth joint at the lower end thereof, and the fifth joint 21 has a rotational degree of freedom of, for example, ± 180 ° around the vertical axis. When the fifth arm member 22 is connected, the fifth arm member 22 can be rotated around the vertical axis. Note that a hydraulic rotary cylinder 34 that rotates by hydraulic pressure is attached above the swivel structure 20 as an actuator that rotates the fifth arm member 22 about a vertical axis.
As described above, the swivel structure 20 has a function as the fourth arm member and the fifth joint.

さらに、前記第五のアーム部材２２の先端には、第六の関節としての第六ジョイント２３が取り付けられている。この第六ジョイント２３は、水平軸周りに例えば−１６０°〜２０°（上方に２０°、下方に１６０°）の回転自由度を有している。
この第六ジョイント２３には、フロントアタッチメントとしてツールチェンジャ２５（作業ツール部）が取り付けられており、このツールチェンジャ２５は、前記第六ジョイント２３を中心軸として回動するようになされている。
尚、前記ツールチェンジャ２５を回動させるアクチュエータとして、油圧により前後方向に直動動作するアームシリンダ３３が第五アーム部材２２に沿って取り付けられている。 Furthermore, a sixth joint 23 as a sixth joint is attached to the tip of the fifth arm member 22. The sixth joint 23 has a degree of freedom of rotation of, for example, −160 ° to 20 ° (20 ° upward, 160 ° downward) around the horizontal axis.
A tool changer 25 (working tool part) is attached to the sixth joint 23 as a front attachment, and the tool changer 25 is rotated about the sixth joint 23 as a central axis.
As an actuator for rotating the tool changer 25, an arm cylinder 33 that moves linearly in the front-rear direction by hydraulic pressure is attached along the fifth arm member 22.

また、前記ツールチェンジャ２５は、土砂を突いて崩す土壌ブレーカ２５ａと、地雷を把持するグリッパ２５ｂの２つのツールを備えている。使用するツールの変更は、アームシリンダ３３が直動動作し、第六ジョイント２３を中心軸としてツールチェンジャ２５を回転させることによってなされる。 Further, the tool changer 25 includes two tools, a soil breaker 25a that strikes and crushes earth and sand, and a gripper 25b that holds a land mine. The tool to be used is changed by causing the arm cylinder 33 to move linearly and rotating the tool changer 25 about the sixth joint 23 as a central axis.

また、ツールチェンジャ２５には、それぞれのツールを使用する際の補助手段として、ＣＣＤカメラ２５ｃ，２５ｄ、エアノズル２５ｅ，２５ｆがそれぞれ備えられている。
すなわち、ＣＣＤカメラ２５ｃ、２５ｄは、ツールチェンジャ２５前方を映し出す手段であり、エアノズル２５ｅ、２５ｆは、土壌ブレーカ２５ａにより解された土砂を吹き飛ばして除去する手段である。また、土壌ブレーカ２５ａ及びグリッパ２５ｂには、プロテクタ２５ｈ、２５ｉが設けられ、その駆動部を保護するようになされている。
また、前記グリッパ２５ｂにおいては、地雷の把持部となる二本の板部材がそれぞれ水平方向に回動可能に設けられており、図１に示すように、前記板部材をそれぞれ回動させるアクチュエータとして、油圧シリンダ３５、３６がプロテクタ２５ｈ内に収容されている。 Further, the tool changer 25 is provided with CCD cameras 25c and 25d and air nozzles 25e and 25f as auxiliary means when using the respective tools.
That is, the CCD cameras 25c and 25d are means for projecting the front of the tool changer 25, and the air nozzles 25e and 25f are means for blowing and removing the earth and sand that has been unraveled by the soil breaker 25a. In addition, protectors 25h and 25i are provided on the soil breaker 25a and the gripper 25b so as to protect the drive unit.
Further, in the gripper 25b, two plate members serving as mine-holding portions are provided so as to be rotatable in the horizontal direction, and as shown in FIG. 1, as the actuators for rotating the plate members, respectively. The hydraulic cylinders 35 and 36 are accommodated in the protector 25h.

以上のように、作業機械１００が備えるプロッディングアーム２は、６つのジョイントにより６自由度を有しているため、広範囲にアーム先端（ツールチェンジャ２５）を移動させることが可能である。 As described above, since the prodding arm 2 included in the work machine 100 has six degrees of freedom by six joints, the arm tip (tool changer 25) can be moved over a wide range.

続いて、プロッディングアーム２における油圧制御系について図２、図３に基づき説明する。図２に示すように、プロッディングアーム２に沿って、加圧された油の供給路となる共通油供給パイプ５１（共通油供給管）と、油の回収路となる共通油回収パイプ５２（共通油回収管）とが設けられる。また、図３の回路図に示すように、前記共通油供給パイプ５１には油圧ポンプＰ１が接続され、共通油回収パイプ５２には油タンクＴ１が接続される。これにより、共通油供給パイプ５１を介して、プロッディングアーム２の先端まで油圧ポンプＰ１によって圧力が維持された油が供給され、また、共通油回収パイプ５２を介して、油タンクＴ１に油圧が回収されるようになされている。 Next, the hydraulic control system in the prodding arm 2 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, a common oil supply pipe 51 (common oil supply pipe) serving as a pressurized oil supply path and a common oil recovery pipe 52 (as oil recovery path) are provided along the prodding arm 2. Common oil recovery pipe). As shown in the circuit diagram of FIG. 3, a hydraulic pump P 1 is connected to the common oil supply pipe 51, and an oil tank T 1 is connected to the common oil recovery pipe 52. As a result, the oil whose pressure is maintained by the hydraulic pump P1 is supplied to the tip of the prodding arm 2 via the common oil supply pipe 51, and the oil pressure is supplied to the oil tank T1 via the common oil recovery pipe 52. It is made to be collected.

また、図２に示すように、車両１にはバルブユニット３９が設けられる。このバルブユニット３９は、図３の油圧回路図に示すように、四つのバルブ（油圧制御手段）３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄの集合体として構成される。尚、各バルブは油圧シリンダ等のアクチュエータに対し、油の流れる方向、圧力、流量等を制御し、アクチュエータを駆動させる機能を有している。 As shown in FIG. 2, the vehicle 1 is provided with a valve unit 39. As shown in the hydraulic circuit diagram of FIG. 3, the valve unit 39 is configured as an assembly of four valves (hydraulic control means) 39a, 39b, 39c, 39d. Each valve has a function of controlling the oil flow direction, pressure, flow rate, etc., and driving the actuator, such as a hydraulic cylinder.

このうち、バルブ３９ａは、前記共通油供給パイプ５１及び共通油回収パイプ５２を流れる油圧の制御に用いられる電磁バルブである。また、バルブ３９ｂは、前記アームシリンダ１ｃへの油圧制御を行う電磁バルブであって、アームシリンダ１ｃとの間で油の供給、回収を行うための油パイプ（油圧制御管）５３、５４を介してアームシリンダ１ｃと接続されている。また、バルブ３９ｃは、前記アームシリンダ３０の油圧制御を行う電磁バルブであって、アームシリンダ３０との間で油の供給、回収を行うための油パイプ（油圧制御管）５５、５６を介してアームシリンダ３０と接続されている。さらに、バルブ３９ｄは、前記アームシリンダ３１の油圧制御を行う電磁バルブであって、アームシリンダ３１との間で油の供給、回収を行うための油パイプ（油圧制御管）５７、５８を介してアームシリンダ３１と接続されている。 Among these, the valve 39a is an electromagnetic valve used for controlling the hydraulic pressure flowing through the common oil supply pipe 51 and the common oil recovery pipe 52. The valve 39b is an electromagnetic valve that controls the hydraulic pressure to the arm cylinder 1c, and is connected via oil pipes (hydraulic control pipes) 53 and 54 for supplying and collecting oil to and from the arm cylinder 1c. Are connected to the arm cylinder 1c. The valve 39c is an electromagnetic valve that controls the hydraulic pressure of the arm cylinder 30, and is provided via oil pipes (hydraulic control pipes) 55 and 56 for supplying and collecting oil to and from the arm cylinder 30. The arm cylinder 30 is connected. Further, the valve 39d is an electromagnetic valve that controls the hydraulic pressure of the arm cylinder 31, and is provided via oil pipes (hydraulic control pipes) 57 and 58 for supplying and collecting oil to and from the arm cylinder 31. It is connected to the arm cylinder 31.

また、前記共通油供給パイプ５１、共通油回収パイプ５２は、前記各バルブに対し、図３に示すように、それぞれ油パイプ５１ａ、５２ａを介して接続され、各バルブは、前記油パイプ５１ａ、５２ａを介して油の入出力を行い、対応する油圧シリンダを駆動制御するようになされている。
したがって、前記共通油供給パイプ５１、共通油回収パイプ５２に接続されたバルブユニット３９内の各バルブは、図２に示すようにバルブユニット３９から引出された油パイプ５３〜５８を介し、それぞれ対応する油圧シリンダ（アームシリンダ１ｃ、３０、３１）を駆動制御するようになされている。 Further, as shown in FIG. 3, the common oil supply pipe 51 and the common oil recovery pipe 52 are connected to the valves via oil pipes 51a and 52a, respectively, and the valves are connected to the oil pipe 51a, Oil is input / output via 52a to drive and control the corresponding hydraulic cylinder.
Therefore, each valve in the valve unit 39 connected to the common oil supply pipe 51 and the common oil recovery pipe 52 corresponds to each other via the oil pipes 53 to 58 drawn from the valve unit 39 as shown in FIG. The hydraulic cylinders (arm cylinders 1c, 30, 31) to be driven are controlled.

また、図２に示すように、プロッディングアーム２上であって、第三ジョイント１６の上部には、バルブユニット４０が設けられる。このようにバルブユニット４０がプロッディングアーム２の上部に設置されることで、アームの屈曲動作において、その障害となることがなく、作業領域の制限を抑制するようになされている。
このバルブユニット４０は、図３の回路図に示すように、三つのバルブ（油圧制御手段）４０ａ、４０ｂ、４０ｃの集合体として構成される。 Further, as shown in FIG. 2, a valve unit 40 is provided on the prodding arm 2 and above the third joint 16. Thus, by installing the valve unit 40 on the upper part of the prodding arm 2, it is possible to suppress the limitation of the work area without causing an obstacle in the bending operation of the arm.
As shown in the circuit diagram of FIG. 3, the valve unit 40 is configured as an assembly of three valves (hydraulic control means) 40a, 40b, 40c.

このうち、バルブ４０ａは、前記アームシリンダ３２の油圧制御を行う電磁バルブであって、アームシリンダ３２との間で油の供給、回収を行うための油パイプ（油圧制御管）５９、６０を介してアームシリンダ３２と接続されている。また、バルブ４０ｂは、前記油圧回転シリンダ３４の油圧制御を行う電磁バルブであって、油圧回転シリンダ３４との間で油の供給、回収を行うための油パイプ（油圧制御管）６１、６２を介して油圧回転シリンダ３４と接続されている。さらに、バルブ４０ｃは、前記アームシリンダ３３の油圧制御を行う電磁バルブであって、アームシリンダ３３との間で油の供給、回収を行うための油パイプ（油圧制御管）６３、６４を介してアームシリンダ３３と接続されている。 Among these, the valve 40 a is an electromagnetic valve that controls the hydraulic pressure of the arm cylinder 32, and is connected via oil pipes (hydraulic control pipes) 59 and 60 for supplying and collecting oil to and from the arm cylinder 32. Are connected to the arm cylinder 32. The valve 40b is an electromagnetic valve for controlling the hydraulic pressure of the hydraulic rotary cylinder 34, and includes oil pipes (hydraulic control pipes) 61 and 62 for supplying and collecting oil to and from the hydraulic rotary cylinder 34. And is connected to a hydraulic rotary cylinder 34. Further, the valve 40 c is an electromagnetic valve that controls the hydraulic pressure of the arm cylinder 33, and is connected via oil pipes (hydraulic control pipes) 63 and 64 for supplying and collecting oil to and from the arm cylinder 33. The arm cylinder 33 is connected.

したがって、前記バルブユニット３９と同様に、前記共通油供給パイプ５１、共通油回収パイプ５２に接続されたバルブユニット４０内の各バルブは、図２に示すようにバルブユニット４０から引出された油パイプ５９〜６４を介し、それぞれ対応する油圧シリンダ（アームシリンダ３２、３３、油圧回転シリンダ３４）を駆動制御するようになされている。 Accordingly, as in the valve unit 39, each valve in the valve unit 40 connected to the common oil supply pipe 51 and the common oil recovery pipe 52 is an oil pipe drawn from the valve unit 40 as shown in FIG. The corresponding hydraulic cylinders (arm cylinders 32 and 33, hydraulic rotary cylinder 34) are driven and controlled via 59 to 64, respectively.

また、図１に示すグリッパ２５ｂのプロテクタ２５ｈ内には、図２に示すようにバルブユニット４１が設けられる。このバルブユニット４１は、図３の回路図に示すように、二つのバルブ（油圧制御手段）４１ａ、４１ｂの集合体として構成される。 Further, a valve unit 41 is provided in the protector 25h of the gripper 25b shown in FIG. 1 as shown in FIG. As shown in the circuit diagram of FIG. 3, the valve unit 41 is configured as an assembly of two valves (hydraulic control means) 41a and 41b.

このうち、バルブ４１ａは、前記油圧シリンダ３５の油圧制御を行う電磁バルブであって、油圧シリンダ３５との間で油の供給、回収を行うための油パイプ（油圧制御管）６５、６６を介して油圧シリンダ３５と接続されている。また、バルブ４１ｂは、前記油圧シリンダ３６の油圧制御を行う電磁バルブであって、油圧シリンダ３６との間で油の供給、回収を行うための油パイプ（油圧制御管）６７、６８を介して油圧シリンダ３６と接続されている。 Among these, the valve 41 a is an electromagnetic valve that controls the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder 35, and is connected via oil pipes (hydraulic control pipes) 65 and 66 for supplying and collecting oil to and from the hydraulic cylinder 35. Are connected to the hydraulic cylinder 35. The valve 41b is an electromagnetic valve that controls the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder 36, and is connected via oil pipes (hydraulic control pipes) 67 and 68 for supplying and collecting oil to and from the hydraulic cylinder 36. A hydraulic cylinder 36 is connected.

したがって、前記バルブユニット３９、４０と同様に、前記共通油供給パイプ５１、共通油回収パイプ５２に接続されたバルブユニット４１内の各バルブは、バルブユニット４１から引出された油パイプ６５、６６を介し、それぞれ対応する油圧シリンダ（油圧シリンダ３５、３６）を駆動制御するようになされている。 Therefore, similarly to the valve units 39 and 40, each valve in the valve unit 41 connected to the common oil supply pipe 51 and the common oil recovery pipe 52 has oil pipes 65 and 66 drawn from the valve unit 41. Accordingly, the corresponding hydraulic cylinders (hydraulic cylinders 35 and 36) are driven and controlled.

以上説明したように、前記共通油供給パイプ５１、共通油回収パイプ５２は、前記各バルブに対し、図３に示すように、それぞれ油パイプ５１ａ、５２ａを介して接続され、各バルブは、油パイプ５１ａ、５２ａを介して油の入出力を行い、対応する油圧シリンダを駆動制御するようになされている。
尚、図２に示すように、各バルブユニットと、対応する油圧シリンダ（アクチュエータ）との距離が近いため、その接続に用いられる油パイプ（油圧制御管）の長さは、すべて短く形成されている。 As described above, the common oil supply pipe 51 and the common oil recovery pipe 52 are connected to the valves via oil pipes 51a and 52a, respectively, as shown in FIG. Oil is input and output through the pipes 51a and 52a to drive and control the corresponding hydraulic cylinders.
As shown in FIG. 2, since the distance between each valve unit and the corresponding hydraulic cylinder (actuator) is short, the length of the oil pipe (hydraulic control pipe) used for the connection is all short. Yes.

また、前記したように、前記共通油供給パイプ５１、共通油回収パイプ５２には、油圧ポンプＰ１により昇圧された油が循環するが、各バルブユニットにおいて必要とされる油圧の所定値が設定されている場合には、共通油供給パイプ５１を流れる油は、油圧維持手段（図示せず）によって各バルブユニットへ入力の際に減圧され、所定の油圧値に維持されるのが望ましい。 As described above, the oil boosted by the hydraulic pump P1 circulates in the common oil supply pipe 51 and the common oil recovery pipe 52, but a predetermined value of the oil pressure required for each valve unit is set. In this case, it is desirable that the oil flowing through the common oil supply pipe 51 is reduced in pressure when input to each valve unit by a hydraulic pressure maintaining means (not shown) and maintained at a predetermined hydraulic pressure value.

具体的には、例えば、バルブユニット３９には１４ＭＰａの油圧が供給され、バルブユニット４０には７ＭＰａの油圧が供給され、バルブユニット４１には３．５ＭＰａの油圧が供給されるように制御される。
このように前記油圧維持手段を設けることにより、バルブユニット４０、４１において、各バルブやアクチュエータ（油圧シリンダ）に対し過負荷を与えることなく油圧制御を行うことができる。 Specifically, for example, the valve unit 39 is controlled so that a hydraulic pressure of 14 MPa is supplied, the hydraulic pressure of 7 MPa is supplied to the valve unit 40, and the hydraulic pressure of 3.5 MPa is supplied to the valve unit 41. .
By providing the hydraulic pressure maintaining means in this manner, the hydraulic control can be performed in the valve units 40 and 41 without overloading each valve or actuator (hydraulic cylinder).

以上のように、本発明に係る実施の形態によれば、プロッディングアーム２における油圧制御系においては、図２にも示されるように、油圧ポンプからの油を供給する共通油供給パイプ５１、及び共通油回収パイプ５２を配すると共に、前記パイプに接続されたバルブを設け、且つ、各バルブを、その対応する油圧シリンダ（アクチュエータ）の近くに設置することにより、油配管をプロッディングアーム２全体にバランスよく設けることができる。したがって、本実施の形態のように、６自由度を有するような多関節アームであっても、従来のように、アームの根元で油パイプを太く束ねる必要がなく、アーム回転機構への負荷を抑制することができ、アーム回転動作を円滑に行うことができる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, in the hydraulic control system in the prodding arm 2, as shown in FIG. 2, the common oil supply pipe 51 that supplies oil from the hydraulic pump, In addition, the common oil recovery pipe 52 is disposed, and valves connected to the pipes are provided, and each valve is installed in the vicinity of the corresponding hydraulic cylinder (actuator) so that the oil pipe is connected to the prodding arm 2. It can be provided with a good balance throughout. Therefore, even in an articulated arm having 6 degrees of freedom as in this embodiment, there is no need to bundle oil pipes thickly at the base of the arm as in the prior art, and the load on the arm rotation mechanism is reduced. Therefore, the arm rotation operation can be performed smoothly.

また、本実施の形態によれば、プロッディングアーム２に配置される油圧シリンダの位置に因らず、各バルブと、その対応する油圧シリンダとを接続する油パイプ（油圧制御管）の長さを短く形成することができる。このため、各バルブ（ユニット）に供給する油の油圧値を低く抑えることができ、また、油パイプの長さに起因する油圧低下の課題を解決することができる。 In addition, according to the present embodiment, the length of the oil pipe (hydraulic control pipe) that connects each valve and the corresponding hydraulic cylinder regardless of the position of the hydraulic cylinder arranged on the prodding arm 2. Can be formed short. For this reason, the oil pressure value of the oil supplied to each valve (unit) can be kept low, and the problem of a decrease in oil pressure due to the length of the oil pipe can be solved.

また、油圧維持のための複雑な構造（例えばアーム先端の油パイプにおけるシールド肉厚を厚くする等）を設ける必要がないため、コスト増加やアーム先端の重量増加を抑えることができる。
さらに、すべてのバルブを、複数のバルブからなるユニットとして区切ることにより、ユニット単位での油圧制御が可能となり、その結果、油圧分配制御の簡素化、油圧制御系における負荷の軽減といった効果を得ることができる。
また、前記バルブユニットを、少なくとも前記車両１と前記多関節アーム２とに分散して設置することにより、バルブがユニットとして纏まっていても、油パイプ（油圧制御管）を、従来よりバランスよく配管することができる。 Further, since it is not necessary to provide a complicated structure for maintaining the hydraulic pressure (for example, increasing the thickness of the shield in the oil pipe at the tip of the arm), it is possible to suppress an increase in cost and an increase in the weight of the arm tip.
Furthermore, by dividing all the valves as a unit consisting of a plurality of valves, it is possible to control the hydraulic pressure in units, and as a result, the effects of simplification of hydraulic distribution control and reduction of load in the hydraulic control system can be obtained. Can do.
Further, by disposing the valve unit in at least the vehicle 1 and the articulated arm 2, even if the valves are grouped as a unit, oil pipes (hydraulic control pipes) are more balanced than before. can do.

本発明にかかる作業機械は、油圧駆動により各関節を中心軸として回転動作する多関節アームを備えた作業機械に好適に用いることができ、地雷除去作業に限らず、農作業、地中のガス管作業、水道管作業等、広範囲に適用することができる。 The work machine according to the present invention can be suitably used for a work machine having a multi-joint arm that rotates about each joint as a central axis by hydraulic drive, and is not limited to landmine removal work, but also farm work, underground gas pipes It can be applied to a wide range of work and water pipe work.

図１は、本発明に係る作業機械が有する多関節アームとしてのプロッディングアームの側面図である。FIG. 1 is a side view of a prodding arm as an articulated arm included in a work machine according to the present invention. 図２は、プロッディングアームに設けられた油パイプの接続状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a connection state of oil pipes provided in the prodding arm. 図３は、プロッディングアームにおける油圧制御系の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a hydraulic control system in the prodding arm. 図４は、従来の作業機械の側面図である。FIG. 4 is a side view of a conventional work machine.

Explanation of symbols

１作業機械
１ｃアームシリンダ（アクチュエータ）
２プロッディングアーム（多関節アーム）
３０アームシリンダ（アクチュエータ）
３１アームシリンダ（アクチュエータ）
３２アームシリンダ（アクチュエータ）
３３アームシリンダ（アクチュエータ）
３４油圧回転シリンダ（アクチュエータ）
３５油圧シリンダ（アクチュエータ）
３６油圧シリンダ（アクチュエータ）
３９バルブユニット
３９ａバルブ（油圧制御手段）
３９ｂバルブ（油圧制御手段）
３９ｃバルブ（油圧制御手段）
３９ｄバルブ（油圧制御手段）
４０バルブユニット
４０ａバルブ（油圧制御手段）
４０ｂバルブ（油圧制御手段）
４０ｃバルブ（油圧制御手段）
４１バルブユニット
４１ａバルブ（油圧制御手段）
４１ｂバルブ（油圧制御手段）
５１共通油供給パイプ（共通油供給管）
５２共通油回収パイプ（共通油回収管）
５３〜６８油パイプ（油圧制御管）
Ｐ１油圧ポンプ
１００作業機械 1 Work machine 1c Arm cylinder (actuator)
2 Prodding arm (articulated arm)
30 Arm cylinder (actuator)
31 Arm cylinder (actuator)
32 Arm cylinder (actuator)
33 Arm cylinder (actuator)
34 Hydraulic rotating cylinder (actuator)
35 Hydraulic cylinder (actuator)
36 Hydraulic cylinder (actuator)
39 Valve unit 39a Valve (hydraulic control means)
39b Valve (hydraulic control means)
39c Valve (hydraulic control means)
39d Valve (hydraulic control means)
40 Valve unit 40a Valve (hydraulic control means)
40b Valve (hydraulic control means)
40c Valve (hydraulic control means)
41 Valve unit 41a Valve (hydraulic control means)
41b Valve (hydraulic control means)
51 Common oil supply pipe (Common oil supply pipe)
52 Common oil recovery pipe (Common oil recovery pipe)
53-68 Oil pipe (hydraulic control pipe)
P1 Hydraulic pump 100 Work machine

Claims

A work machine equipped with a multi-joint arm that is attached to a vehicle and rotates with each joint as a central axis by hydraulic drive,
Actuators that are provided along the articulated arm and respectively operate arm members constituting the articulated arm; a common oil supply pipe that is piped along the articulated arm and that supplies oil from a hydraulic pump; A common oil recovery pipe for recovering oil piped along the articulated arm, a hydraulic control means connected to the common oil supply pipe and the common oil recovery pipe, and connected to the hydraulic control means and to the actuator With a connected hydraulic control pipe,
The actuator is driven and controlled by the hydraulic control means.

The work machine according to claim 1, further comprising a work tool that is driven and controlled by the actuator at a tip of the arm member.

2. The hydraulic control means is divided into units composed of an assembly of one or a plurality of hydraulic control means, and the units are installed at least on the vehicle and the articulated arm. The work machine according to claim 2.

The work machine according to claim 3, wherein the unit installed on the multi-joint arm is disposed on an upper part of the multi-joint arm.

A work machine equipped with a multi-joint arm that is attached to a vehicle and rotates with each joint as a central axis by hydraulic drive,
Actuators that respectively operate the arm members constituting the articulated arm, a hydraulic pump that generates oil pressure by supplying oil, and a common oil supply that is piped along the articulated arm and that supplies oil from the hydraulic pump A hydraulic control for generating a hydraulic pressure for operating the actuator, connected to the common oil recovery pipe for recovering the oil piped along the multi-joint arm, the common oil supply pipe and the common oil recovery pipe Means, and a hydraulic control pipe that supplies the hydraulic pressure generated by the hydraulic control means to the actuator,
The working machine according to claim 1, wherein the hydraulic control means is disposed nearer the actuator than the hydraulic pump on a hydraulic circuit.

The work machine according to claim 5, wherein the hydraulic control unit is disposed on an upper part of the articulated arm.