JP2007319962A - 双腕作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】左右の作業フロントの干渉による作業フロントの破損を防止することができる双腕作業機械を提供する。
【解決手段】運転室４を備えた上部旋回体３の前部に設けた左右のスイングポスト７ａ，ｂに、それぞれ上下に揺動自在に左右の作業フロントＡ，Ｂを設けた双腕作業機械において、作業フロントＡ，Ｂの角度差及び操作装置からの指令信号に基づき、スイングポスト７ａ，ｂを旋回動作させる出力信号を生成する干渉防止制御部を備え、この干渉防止制御部は、作業フロントＡ，Ｂが接触し得る角度差の範囲を干渉危険領域、この干渉危険領域に連続する設定の角度差の範囲を準干渉危険領域と定義した場合、作業フロントＡ，Ｂの角度差が準干渉危険領域にあって作業フロントＡ，Ｂが相対的に近付くとき、スイングポスト７ａ，ｂを旋回動作させる出力信号を減少させ他方の作業フロントに向かって旋回する作業フロントの旋回動作を減速させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、構造物解体工事、廃棄物解体工事、道路工事、建設工事、土木工事等に使用される作業機械に係り、特に２台の多関節型の作業フロントを備えた双腕作業機械に関する。

一般の油圧ショベルは、上部車体にブーム及びアームからなる多関節型の作業フロントを俯仰動可能に連結し、アーム先端にバケットを上下揺動自在に取り付けた構成であるが、バケットに代えてブレーカやクラッシャ、グラップル等を装着することで、構造物解体工事、廃棄物解体工事、土木建設工事等に使用される作業機械を構成する場合がある。この種の作業機械の作業フロントは一般に１台であるが、近年では２台の作業フロントを備えた作業機械も提唱されている。こうした双腕作業機械では、２台の作業フロントを備えることで、例えば一方の作業フロントで被解体物を解体する際に他方の作業フロントで被解体物を把持する等、作業フロントが１台の従来の作業機械単体では難しかった様々な動作が可能になり、作業の安定性や効率の面でメリットがある（特許文献１等参照）。

特開平１１−１８１８１５号公報

しかしながら、上記のような双腕作業機械は、互いの作業半径が一部重なり合うように左右の作業フロントを構成した場合、左右の作業フロントが相対的に近付くように左右の作業フロントのいずれか又は双方をスイングさせると、左右のフロントが接触する場合がある。この場合、作業フロントの旋回速度によっては左右の作業フロントが干渉することにより破損する恐れがある。

本発明は上記に鑑みなされたものであり、左右の作業フロントの干渉による作業フロントの破損を防止することができる双腕作業機械を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１の本発明は、走行装置を備えた下部走行体と、この下部走行体の上部に設けられ運転室を備えた上部車体と、この上部車体の前部の左右両側にそれぞれ左右方向に旋回自在に設けた左右のスイングポストと、これら左右のスイングポストにそれぞれ上下に揺動自在に設けた左右の作業フロントと、前記スイングポストと前記作業フロントの動作を指示する操作装置を有する双腕作業機械において、前記左右のスイングポストの旋回角度をそれぞれ検出する角度検出器と、前記角度検出器からの検出信号を基に算出した前記左右の作業フロントの角度差及び前記操作装置からの指令信号に基づき、前記スイングポストを旋回動作させる出力信号を生成する干渉防止制御部を備え、前記干渉防止制御部は、前記左右の作業フロントが接触し得る角度差の範囲を干渉危険領域、この干渉危険領域に隣接し前記左右の作業フロントが停止した状態では接触しないが相対的に近付く場合には接触する恐れがある範囲を準干渉危険領域と定義し、前記角度検出器の検出信号を基に演算した前記左右の作業フロントの角度差が前記準干渉危険領域にあって前記左右の作業フロントが相対的に近付くとき、前記スイングポストの旋回速度を減少させる信号を出力することを特徴とする。

第２の発明は、走行装置を備えた下部走行体と、この下部走行体の上部に設けられ運転室を備えた上部車体と、この上部車体の前部の左右両側にそれぞれ左右方向に旋回自在に設けた左右のスイングポストと、これら左右のスイングポストにそれぞれ上下に揺動自在に設けた左右の作業フロントと、前記スイングポストと前記作業フロントの動作を指示する操作装置を有する双腕作業機械において、前記左右のスイングポストの旋回角度をそれぞれ検出する角度検出器と、前記左右の作業フロントの上下の回動角度を検出する角度検出器と、各角度検出器からの検出信号を基に算出した前記左右の作業フロントの角度差、姿勢及び前記操作装置からの指令信号に基づき、前記スイングポスト及び作業フロントを動作させる出力信号を生成する干渉防止制御部を備え、前記干渉防止制御部は、前記左右の作業フロント上にそれぞれ設けた複数の基準点のうち最短距離にある２つの基準点間距離によって、左右の作業フロントが接触し得る距離範囲を干渉危険領域、この干渉危険領域に隣接し前記左右の作業フロントが停止した状態では接触しないが相対的に近付く場合には接触する恐れがある範囲を準干渉危険領域と定義し、前記角度検出器の検出信号を基に演算した前記左右の作業フロントの最短基準点間距離が前記準干渉危険領域にあって前記左右の作業フロントが相対的に近付くとき、前記最短基準点間距離を減少させる前記作業フロントの動作速度を減少させる信号を出力することを特徴とする。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記干渉防止制御部は、前記角度検出器の検出信号を基に演算した前記左右の作業フロントの位置関係が前記準干渉危険領域にあって前記左右の作業フロントが相対的に近付くとき、前記左右の作業フロントが近付くにつれて連続的又は段階的に減速の度合を大きくすることを特徴とする。

第４の発明は、第１〜第３のいずれかの発明において、前記干渉防止制御部は、前記左右の作業フロントの位置関係が干渉危険領域にあって前記操作装置から前記左右の作業フロントが接近する方向の操作信号が入力された場合、前記左右の作業フロントの接近動作を停止させることで、前記左右の作業フロントの干渉を回避することを特徴とする。

第５の発明は、第１〜第３のいずれかの発明において、前記干渉防止制御部は、前記左右の作業フロントの位置関係が干渉危険領域にあって前記操作装置から前記左右の作業フロントが接近する方向の操作信号が入力された場合、前記左右の作業フロントの動作方向を変更することで、前記左右の作業フロントの干渉を回避することを特徴とする。

本発明によれば、準干渉危険領域で作業フロントが接近する相対速度を減じることができるので、左右の作業フロントの干渉による作業フロントの破損を防止することができる。

以下に図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
（第１実施形態）
＜本体の構成＞
図１は本発明の第１実施形態に係る双腕作業機械の外観を示す側面図、図２はその平面図である。以下の説明において、図２における機体の上・下・左・右をそれぞれ機体の右・左・前・後とする。
図１及び図２に示したように、本実施形態の双腕作業機械には、走行装置１を備えた下部走行体２に上部旋回体３が旋回可能に取付けられ、上部旋回体３の左右方向のほぼ中央に運転室４が取付けられている。上部旋回体３には、その中心線３ｃを境として運転室４の前方右側及び前方左側には第１ブラケット６ａ及び第２ブラケット６ｂがそれぞれ設けられており、上部旋回体３における運転室４の側方及び後部の区画にはエンジンやポンプ等を内蔵したパワーユニット８が配置されている。

＜第１作業フロントの構成＞
第１ブラケット６ａには、スイング式の第１作業フロントＡが取付けられている。この第１作業フロントＡは、第１ブラケット６ａに縦軸回りに左右方向に揺動自在に取付けられたスイングポスト７ａと、このスイングポスト７ａに上下方向に揺動自在に取付けられたブーム１０ａと、このブーム１０ａに上下方向に揺動自在に取付けられたアーム１２ａと、このアーム１２ａに上下方向に回動自在に取付けられた第１作業具であるグラップル２０ａと、スイングポスト７ａと上部旋回体３とに連結され、スイングポスト７ａを縦軸回りに左右揺動させる揺動用シリンダ９ａと、スイングポスト７ａとブーム１０ａとに連結され、ブーム１０ａを上下揺動させるブームシリンダ１１ａ（図示せず、第２作業フロントＢのブームシリンダ１１ｂ参照）と、ブーム１０ａとアーム１２ａとに連結され、アーム１２ａを上下揺動させるアームシリンダ１３ａと、そのアーム１２ａとグラップル２０ａとに連結され、グラップル２０ａを上下回動させる作業具シリンダ１５ａとを有している。
グラップル２０ａは、バケット、ブレーカ、クラッシャ等の他の作業具に任意に交換可能である。

＜第２作業フロントの構成＞
第２作業フロントＢは、上部旋回体３の前部右側に設けられている。これは第１作業フロントＡと実質同様の構成で、第１作業フロントＡと左右対称に構成されており、第１作業フロントＡと同じ役割を果たす第２作業フロントＢの部材には、第１作業フロントＡの符号の添宇を「ａ」から「ｂ」に変えて示すことにし、ここでは説明を省略する。

＜操作装置の構成＞
図３は本実施形態における操作装置を示す斜視図、図４は平面図である。
図３及び図４に示すように、運転室４内には運転席４９が設置され、運転席４９の左右両側には操作装置５０ａ，５０ｂが設けられている。操作装置５０ａは第１作業フロントＡ操作用の操作装置であり、操作装置５０ｂは第２作業フロントＢ操作用の操作装置である。

操作装置５０ａは、運転席４９の右側に設けられた操作アームブラケット５１ａと、この操作アームブラケット５１ａに揺動中心軸線７３ａ回りに左右揺動自在に取付けられ、スイングポスト７ａの左右の揺動を指示する操作アーム５２ａと、この操作アーム５２ａの先端部分に上下前後に回動自在に取付けられ、ブーム１０ａ及びアーム１２ａの動作を指示する横置きの操作レバー５４ａと、この操作レバー５４ａの周囲に、操作レバー５４ａの軸心回りに回動自在に取付けられ、グラップル２０ａの回動を指示する作業具回動レバー５５ａと、操作レバー５４ａの先端部に取り付けられ、グラップル２０ａの始動・停止を指示する作業具操作スイッチ５６ａとを備えている。

また、操作装置５０ａは、操作アームブラケット５１ａに設けられ、操作アーム５２ａの揺動変位量を検出して信号を発信する操作アーム用変位検出器５７ａと、操作アーム５２ａに設けられ、操作レバー５４ａの上下方向の変位量を検出して信号を発信する操作レバー用上下方向変位検出器５８１ａと、これと同様に前後方向の変位量を検出して信号を発信する操作レバー用前後方向変位検出器５８２ａと、操作レバー５４ａに設けられ、作業具回動レバー５５ａの回転変位量を検出して信号を発信する回動レバー用変位検出器５９ａと、作業具回動レバー５５ａに設けられ、作業具操作スイッチ５６ａの変位量を検出して信号を発信する操作スイッチ用変位検出器６０ａとを有している。

操作装置５０ｂは運転席の左側に設けられ、その構成は操作装置５０ａと実質同様で操作装置５０ａとほぼ左右対称に構成されている。操作装置５０ａの部材と同じ機能を果たす操作装置５０ｂの部材には、操作装置５０ａの符号の添字を「ａ」から「ｂ」に変えて示すことにし、ここでは説明を省略する。

＜制御装置の構成＞
図５は作業フロントＡ，Ｂの制御系の機能ブロック図である。なお、図５における括弧内の符号は第２作業フロントＢ又はその操作装置５０ｂ側の対応の構成要素をさしている。
図５に示した制御系は、大きく分類して、上記の操作装置の変位検出器や作業フロントの角度検出器（後述）等からなる入力系と、この入力系からの入力信号を受けて所定の演算をした後、駆動信号を生成し出力する制御装置６１と、制御装置６１からの出力信号を受け、作業フロントの対応の駆動装置を動作させる駆動系（後述）からなる出力系とから構成される。

制御装置６１の入力系としては、上記の各変位検出器５７ａ，５７ｂ，５８１ａ，５８１ｂ，５８２ａ，５８２ｂ，５９ａ，５９ｂ，６０ａ，６０ｂや、スイングポスト７ａ，７ｂの揺動軸心（縦軸）付近に取付けられスイングポスト７ａ，７ｂの回転角を検出するスイングポスト角度検出器６７ａ，６７ｂといったセンサの他、運転室４内の適宜の位置に設けられ、干渉防止の有効／無効を切替える干渉防止用スイッチ１１０が設けられている。

また、制御装置６１の出力系としては、スイングポスト７ａ，７ｂを左右揺動させるためのスイングポストシリンダ９ａ，９ｂを駆動するスイングポストシリンダ駆動系６２ａ，６２ｂと、ブーム１０ａ，１０ｂを上下揺動させるためのブームシリンダ１１ａ，１１ｂを駆動するブームシリンダ駆動系６３ａ，６３ｂと、アーム１２ａ，１２ｂを上下揺動させるためのアームシリンダ１３ａ，１３ｂを駆動するアームシリンダ駆動系６４ａ，６４ｂと、グラップル２０ａ，２０ｂを回動させるための作業具シリンダ１５ａ，１５ｂを駆動する作業具シリンダ駆動系６５ａ，６５ｂと、グラップル２０ａ，２０ｂの把持動作のための駆動装置（図示せず）を駆動する作業具駆動系６６ａ，６６ｂとが設けられている。

制御装置６１は、操作アーム用変位検出器５７ａ，５７ｂ、スイングポスト角度検出器６７ａ，６７ｂからの信号を基に、左右のスイングポスト７ａ，７ｂの角度差から干渉防止制御を行う干渉防止制御部６１Ｆと、干渉防止制御部６１Ｆからの出力信号を基にスイングポストシリンダ駆動系６２ａ，６２ｂへの駆動信号を生成する駆動信号生成部６１Ａと、操作レバー用上下方向変位検出器５８１ａ，５８１ｂからの信号を基にブームシリンダ駆動系６３ａ，６３ｂへの駆動信号を生成する駆動信号生成部６１Ｂと、操作レバー用前後方向変位検出器５８２ａ，５８２ｂからの信号を基にアームシリンダ駆動系６４ａ，６４ｂへの駆動信号を生成する駆動信号生成部６１Ｃと、作業具回動レバー用変位検出器５９ａ，５９ｂからの信号を基に作業具シリンダ駆動系６５ａ，６５ｂへの駆動信号を生成する駆動信号生成部６１Ｄと、作業具操作スイッチ用変位検出器６０ａ，６０ｂからの信号を基に作業具駆動系６６ａ，６６ｂへの駆動信号を生成する駆動信号生成部６１Ｅとを有している。

次に、図６及び図７を用いて、第１作業フロントＡ及び第２作業フロントＢの動作について説明する。
図６は操作装置の操作方向を示す図、図７は操作装置の操作方向に対応する作業フロントの動作方向を示す図である。第２作業フロントＢ側の操作方向及び動作方向については各図中に括弧書きで示し説明を省略する。

＜操作姿勢＞
操作装置５０ａ，５０ｂを操作して第１作業フロントＡ及び第２作業フロントＢを動かすには、操作者は運転席４９に着座し、右腕の肘関節を操作アーム５２ａ上のアームレスト５３ａの肘関節支持部７７ａに載せ、作業具回動レバー５５ａを握り作業具操作スイッチ５６ａに親指を懸けると共に、左腕の肘関節を操作アーム５２ｂ上のアームレスト５３ｂの肘関節支持部７７ｂに載せ、作業具回動レバー５５ｂを握り作業具操作スイッチ５６ｂに例えば親指を懸ける。

＜操作レバー操作による動作＞
上記作業姿勢をとり、把持した作業具回動レバー５５ａ，５５ｂを上下に操作することにより操作レバー５４ａ，５４ｂを上下方向（図６のｙ参照）に変位させると、操作レバー用上下方向変位検出器５８１ａ，５８１ｂは、制御装置６１内の駆動信号生成部６１Ｂへ検出信号を発信する。次に、この検出信号を受けた駆動信号生成部６１Ｂは、ブームシリンダ駆動系６３ａ，６３ｂに駆動信号を発信する。さらに、この駆動信号を受けたブームシリンダ駆動系６３ａ，６３ｂは、ブームシリンダ１１ａ，１１ｂを伸縮させる。これによりブーム１０ａ，１０ｂが操作レバー５４ａ，５４ｂの回動方向と一致する向きに揺動（上下に回動）する（図７のＹ参照）。

このとき、ブーム１０ａ，１０ｂの揺動速度は、操作レバー５４ａ，５４ｂの変位量と単純増加の関係（例えば比例関係）にあり、操作レバー５４ａ，５４ｂの変位は、ブーム１０ａ，１０ｂの揺動を速度制御する。

同様に、把持した作業具回動レバー５５ａ，５５ｂを前後に操作することにより操作レバー５４ａ，５４ｂを前後方向（図１６のｘ参照）に変位させると、操作レバー用前後方向変位検出器５８２ａ，５８２ｂは、制御装置６１内の駆動信号生成部６１Ｃへ検出信号を発信する。次に、この検出信号を受けた駆動信号生成部６１Ｃは、アームシリンダ駆動系６４ａ，６４ｂに駆動信号を発信する。さらに、この駆動信号を受けたアームシリンダ駆動系６４ａ，６４ｂは、アームシリンダ１３ａ，１３ｂを伸縮させる。これによりアーム１２ａ，１２ｂが操作レバー５４ａ，５４ｂの回動方向と一致する向きに揺動（前後に回動）する（図７のＸ参照）。

このとき、アーム１２ａ，１２ｂの揺動速度は、操作レバー５４ａ，５４ｂの変位量と単純増加の関係（例えば比例関係）にあり、操作レバー５４ａ，５４ｂの変位は、アーム１２ａ，１２ｂの揺動を速度制御する。

＜回動レバー操作による動作＞
また、作業具回動レバー５５ａ，５５ｂを回動中心軸線７４ａ，７４ｂ回りに回動させる（図６のｚ参照）と、作業具回動レバー用変位検出器５９ａ，５９ｂは、制御装置６１内の駆動信号生成部６１Ｄへ検出信号を発信する。次に、この検出信号を受けた駆動信号生成部６１Ｄは、作業具シリンダ駆動系６５ａ，６５ｂに駆動信号を発信する。さらに、この駆動信号を受けた作業具シリンダ駆動系６５ａ，６５ｂは、作業具シリンダ１５ａ，１５ｂを伸縮させる。これによりグラップル２０ａ，２０ｂが作業具回動レバー５５ａ，５５ｂの回動方向と一致する方向に回動する（図７のＺ参照）。

このときのグラップル２０ａ，２０ｂの回動速度は作業具回動レバー５５ａ，５５ｂの変位量と単純増加の関係（例えば比例関係）にあり、作業具回動レバー５５ａ，５５ｂの変位はグラップル２０ａ，２０ｂの回動を速度制御する。

＜操作スイッチ操作による動作＞
また、作業具操作スイッチ５６ａ，５６ｂを操作すると、作業具操作スイッチ変位検出器６０ａ，６０ｂは、制御装置６１内の駆動信号生成部６１Ｅへ検出信号を発信する。次に、この検出信号を受けた駆動信号生成部６１Ｅは、作業具駆動系６６ａ，６６ｂに駆動信号を発信する。さらに、この駆動信号を受けた作業具駆動系６６ａ，６６ｂは、グラップル２０ａ，２０ｂの爪を開閉駆動させる。

このときのグラップル２０ａ，２０ｂの開閉速度は作業具操作スイッチ５６ａ，５６ｂの変位量と単純増加の関係（例えば比例関係）にあり、作業具操作スイッチ５６ａ，５６ｂの変位は作業具の駆動を速度制御する。

なお、前述したようにグラップル２０ａ，２０ｂは他の作業具と交換可能であるが、それ自体が動作する作業具を装着する場合、装着した作業具の動作が作業具操作スイッチ５６ａ，５６ｂにより指示される。例えば、作業具としてブレーカを用いるときには、作業具操作スイッチ５６ａ，５６ｂの操作により、ブレーカの動作がＯＮ／ＯＦＦされる。

＜操作アーム操作による動作＞
また、操作者が操作装置５０ａ，５０ｂの操作アーム５２ａ，５２ｂを例えば前腕部で左右に揺動させる（図６のｗ参照）と、操作アーム用変位検出器５７ａ，５７ｂ及びスイングポスト角度検出器６７ａ，６７ｂは、制御装置６１内の干渉防止制御部６１Ｆ（後述）へ検出信号を発信する。干渉防止制御部６１Ｆは、干渉防止スイッチ１１０からの入力信号がＯＮのとき、左右の作業フロントＡ，Ｂの干渉防止を加味した指令信号を演算し駆動信号生成部６１Ａに発信する。駆動信号生成部６１Ａは、スイングポストシリンダ駆動系６２ａ，６２ｂに駆動信号を発信する。さらに、この駆動信号を受けたスイングポストシリンダ駆動系６２ａ，６２ｂは、スイングポストシリンダ９ａ，９ｂを伸縮させる。これによりスイングポスト７ａ，７ｂが操作アーム５２ａ，５２ｂの変位方向と一致する方向に揺動される（図７のＷ参照）。

このとき、スイングポスト７ａ，７ｂの揺動速度は、操作アーム５２ａ，５２ｂの変位量と単純増加の関係（例えば比例関係）にあり、操作アーム５２ａ，５２ｂの変位は、スイングポスト７ａ，７ｂの揺動を速度制御する。

＜干渉防止制御部による動作制御＞
ここでは制御装置６１内の干渉防止制御部６１Ｆの演算内容について詳しく述べる。まず、図２に示すように、右スイングポスト７ａの角度θａ（＞０）と左スイングポスト７ｂの角度θｂ（＞０）とし、それらの角度差をθｃ（＝θｂ−θａ）とする。このとき、角度θａ，θｂのとり方は、左右のスイングポスト７ａ，７ｂで同じようにとれば足りるが、本例では、スイングポスト７ａ，７ｂの回動中心から右側方に向かって延びる基準線１６ａ，１６ｂに対して、それぞれ作業フロントＡ，Ｂの中心線１７ａ，１７ｂがなす角度を角度θａ，θｂとする。基準線１６ａ，１６ｂは互いに平行である。

図８は作業フロントＡ，Ｂの角度差θｃと作業フロントＡ，Ｂの干渉／非干渉の関係を表した概念図である。
図８において、上記角度差θｃと作業フロントＡ，Ｂの関係を見ると、角度差θｃが０（ゼロ）より小さい閾値θｃ１よりも小さくなったときに、作業フロントＡ，Ｂが接触する。この閾値θｃ１の決め方は限定されないが、例えば閾値に最も大きく安全な値を設定する場合、作業フロントＡ，Ｂがともに最大旋回半径にあるとき、つまり作業フロントＡ，Ｂを水平方向に最大限に延ばしたときに、作業フロントＡ，Ｂが上部旋回体３の中心線３ｃ上で接触する角度差（或いはそれよりも大きな値）を閾値θｃ１とする。干渉防止制御部６１Ｆには、この閾値θｃ１が予め格納されており、この作業フロントＡ，Ｂが接触し得る角度差の範囲であるθｃ≦θｃ１の領域を干渉危険領域Ｎと定義する。

一方、θ＞θｃ１の領域は作業フロントＡ，Ｂが停止した状態では機械構造的に干渉し得ない領域であっても、作業フロントＡ，Ｂの動作を急停止させることが難しいこともあるため、作業フロントＡ，Ｂが干渉しない領域内で操作していても干渉危険領域近くで作業フロントＡ，Ｂが相対的に近付く場合、動作速度によっては作業フロントＡ，Ｂが干渉危険領域に侵入し干渉する恐れがある。そこで、このことを考慮して設定された閾値θｃ２（＞θｃ１）が干渉防止制御部６１Ｆに格納されており、干渉危険領域に連続（隣接）する設定の角度差の範囲であるθｃ１＜θｃ≦θｃ２の領域を準干渉危険領域Ｍと定義する。

θｃ＞θｃ２の領域は作業フロントＡ，Ｂの動作状態によらず作業フロントＡ，Ｂの干渉の恐れがない通常領域Ｌと定義する。

図９は作業フロントＡ，Ｂが相対的に近付く旋回動作時における干渉防止制御部６１Ｆの出力信号の大きさと作業フロントＡ，Ｂの角度差θｃとの関係の一例を表す図である。
図９において、横軸は角度差θｃ、縦軸は出力信号を表している。出力信号は入力信号で除することによって無次元化してある。図９の例では、作業フロントＡ，Ｂの角度差θｃが通常領域Ｌにあるとき、出力信号は１となり入力信号を基に演算された出力信号がそのまま出力される。作業フロントＡ，Ｂの角度差θｃが準干渉危険領域Ｍにあるとき、出力信号はα（０＜α＜１）となり入力信号を基に演算された出力信号が一定のαを乗じることにより減じられ出力される。作業フロントＡ，Ｂの角度差θｃが干渉危険領域Ｎにあるとき、出力信号は０となり作業フロントＡ，Ｂの旋回停止を指示する出力信号が出力される。

次に各領域における干渉防止制御部６１Ｆの出力信号の演算手順を説明する。
ｉ）通常領域Ｌ
左右のスイングポスト７ａ，７ｂの角度差θｃが通常領域Ｌ、つまり準干渉危険領域Ｍの外にある場合、干渉防止制御部６１Ｆは、操作アーム用変位検出器５７ａ，５７ｂからの入力信号を基に演算した出力信号を減じることなくそのまま駆動信号生成部６１Ａに出力する。

ii）準干渉危険領域Ｍ
左右のスイングポスト７ａ，７ｂの角度差θｃが準干渉危険領域Ｍにあり、かつ操作アーム用変位検出器５７ａ，５７ｂからの入力信号が、準干渉危険領域Ｍから干渉危険領域Ｎに近付く信号、つまり左右の作業フロントＡ，Ｂを相対的に近付ける動作を指令する信号であった場合、干渉防止制御部６１Ｆは、操作アームの変位検出器５７ａ，５７ｂから得られた入力信号を基に演算した出力信号を減じて駆動信号生成部６１Ａに出力する。

逆に、左右のスイングポスト７ａ，７ｂの角度差θｃが準干渉危険領域Ｍにあっても、操作アーム用変位検出誰８７ａ，８７ｂからの入力信号が、準干渉危険領域Ｍから通常領域Ｌに近付く信号、つまり左右の作業フロントＡ，Ｂを相対的に遠ざける動作を指令する信号であった場合、干渉防止制御部６１Ｆは、操作アーム用変位検出器５７ａ，５７ｂからの入力信号を基に演算した出力信号を減じることなくそのまま駆動信号生成部６１Ａに出力する。

iii）干渉危険領域Ｎ
左右のスイングポスト７ａ，７ｂの角度差θｃがすでに干渉危険領域Ｎにあり、かつ操作アーム用変位検出器５７ａ，５７ｂからの入力信号が、準干渉危険領域Ｍからさらに遠ざかる信号、つまり左右の作業フロントＡ，Ｂをなお相対的に近付ける動作を指令する信号であった場合、干渉防止制御部６１Ｆは、作業フロントＡ，Ｂの旋回動作を停止させる出力信号を生成し駆動信号生成部６１Ａに出力する。

しかし、左右のスイングポスト７ａ，７ｂの角度差θｃが干渉危険領域Ｎにあっても、操作アーム用変位検出器５７ａ，５７ｂからの入力信号が、準干渉危険領域Ｍに近付く信号、つまり左右の作業フロントＡ，Ｂを相対的に遠ざける動作を指令する信号であった場合、干渉防止制御部６１Ｆは、操作アーム用変位検出器５７ａ，５７ｂからの入力信号を基に演算した出力信号を減じることなくそのまま駆動信号生成部６１Ａに出力する。

＜干渉防止制御のＯＮ／ＯＦＦ＞
上記で説明した干渉防止制御部６１Ｆによる干渉防止制御は、上記干渉防止用スイッチ１１０からの入力信号によってＯＮ／ＯＦＦされる。つまり、干渉防止スイッチ１１０からの入力信号がＯＮのとき干渉防止制御部６１Ｆは干渉防止制御を有効にし、先に説明したように領域に応じて駆動信号生成部６１Ａへの出力信号のゲインを変化させる。それに対し、干渉防止スイッチ１１０からの入力信号がＯＦＦのとき干渉防止制御部６１Ｆは干渉防止制御を無効にし、領域に関わらず、入力信号を基に演算した出力信号を減じることなくそのまま駆動信号生成部６１Ａに出力する。つまり、図９における出力信号を各領域で常時１とする。

＜作用効果＞
上記のように動作する双腕作業機械によれば、左右の作業フロントＡ，Ｂを備えているため、例えば自動車解体作業において第１作業フロントＡにて自動車の車体を固定し、第２作業フロントＢで自動車の部品を取り外すことができる。また、ブレーカやクラッシャ、鉄筋カッタ等を用いて構造物を破壊する際、一方の作業フロントで構造物を把持し他方の作業フロントで構造物を破壊することができる。また、解体対象に保護すべき部分がある場合には、それが落下しないように事前にクレーン等で吊っておかなくても、２本の作業フロントＡ，Ｂによって保護すべき部分を落下させないように作業することができ、少なく作業人員で効率良く作業することができる。

そして、本実施形態によれば、準干渉危険領域Ｍを設け、作業フロントＡ，Ｂの位置関係が準干渉危険領域Ｍ内で接近する場合、干渉危険領域Ｎに侵入する前に作業フロントＡ，Ｂの相対的な動作速度を減少させることができるので、左右の作業フロントＡ，Ｂが干渉することによって破壊されることを防止することができる。

なお、上記では、干渉防止制御時に作業フロントＡ，Ｂのどちらの旋回速度を減じるのか説明していないが、例えば、作業フロントＡ，Ｂが両方ともが旋回動作する場合、双方が互いに接近するときには双方の旋回動作を減速させ、双方が同方向に旋回しその旋回速度の差によって作業フロントＡ，Ｂが接近する場合には、双方の旋回速度を減速させても良いし、他方の作業フロントに向かって旋回する方の作業フロントの旋回速度を減じても良い。言うまでもないが、一方の作業フロントが旋回動作せず、他方の作業フロントのみが旋回し一方の作業フロントに近付く場合、その他方の作業フロントの旋回速度が減じられる。

また、作業フロントＡ，Ｂの位置関係が準干渉危険領域にあるときに干渉防止制御部６１Ｆが出力する出力信号の大きさは、図９に示した態様（減算率αが一定）に限られず、段階的に減算率を下げていくようにしても良いし、次に例示したような態様としても良い。

＜変形例１＞
図１０は作業フロントＡ，Ｂが相対的に近付く旋回動作時における干渉防止制御部６１Ｆの出力信号の大きさと作業フロントＡ，Ｂの角度差θｃとの関係の他の例を表す図である。図１０における横軸・縦軸は図９と同様である。
すなわち、図１０に示した例では、準干渉危険領域Ｍにおける出力信号が、干渉危険領域Ｎに近付くにつれて１から０（ゼロ）まで連続的に減少するように設定されており、特に本例では不連続点のない非線型曲線によって定義されている。この場合、作業フロントＡ，Ｂの位置関係が干渉危険領域Ｎに近付くほど作業フロントＡ，Ｂが接近する相対速度が抑制され、図９に示した例に比べ、スイングポストシリンダ９ａ，９ｂを緩やかに停止させることが可能となる。また、本例のように不連続点を持たない非線形曲線で角度差θｃと出力信号との関係を定義することにより、よりスムースに作業フロントＡ，Ｂの旋回動作を緩停止させることができる。

＜変形例２＞
図１１は作業フロントＡ，Ｂが相対的に近付く旋回動作時における干渉防止制御部６１Ｆの出力信号の大きさと作業フロントＡ，Ｂの角度差θｃとの関係のさらに他の例を表す図である。図１１における横軸・縦軸は図９と同様である。
すなわち、図１１に示した例でも、準干渉危険領域Ｍにおける出力信号は、干渉危険領域Ｎに近付くにつれて１から０（ゼロ）まで連続的に減少するように設定されているが、本例では一定の傾きの線形直線により定義されており、通常領域Ｌ・干渉危険領域Ｎの出力信号との接続点が不連続点となっている。このように構成しても、作業フロントＡ，Ｂの位置関係が干渉危険領域Ｎに近付くほど作業フロントＡ，Ｂが接近する相対速度が抑制され、図９に示した例に比べ、スイングポストシリンダ９ａ，９ｂを緩やかに停止させることが可能となる。

＜変形例３＞
図１２〜図１４は作業フロントＡ，Ｂが相対的に近付く旋回動作時における干渉防止制御部６１Ｆの出力信号の大きさと作業フロントＡ，Ｂの角度差θｃとの関係のさらに他の例を表す図である。これらの図における横軸は図９と同様に角度差θｃであるが、縦軸は出力信号の上限値を表している。
すなわち、図９〜図１１に示した例が、準干渉危険領域Ｍにおいて入力信号に応じて算出した出力信号に係数を乗ずることで旋回速度を減じていたのに対し、図１２〜図１４に示した例では、旋回速度の上限値を各図のように設定し、準干渉危険領域Ｍにおける作業フロントＡ，Ｂの旋回速度を制限することで旋回速度を減じるものである。どれだけ操作量が大きくても出力信号は上限値以内に抑えられる。このようにしても図９〜図１１の例とほぼ同様の効果が得られる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。
第１実施形態では旋回角度差θｃで干渉危険領域Ｎや準干渉危険領域Ｍを定義して角度差θｃのみを基に作業フロントＡ，Ｂの旋回動作を制御したのに対し、本実施形態では角度差θｃに加えて作業フロントＡ，Ｂの姿勢（例えば上下位置）も考慮に入れて干渉危険領域Ｎ・準干渉危険領域Ｍ・通常領域Ｌを定義し、作業フロントＡ，Ｂの旋回動作・上下揺動に関わる動作を適宜制御して作業フロントＡ，Ｂの干渉を防止する。なお、作業フロントＡ，Ｂの上下揺動に関わる動作とは、ブーム１０ａ，１０ｂ、アーム１２ａ，１２ｂ、グラップル２０ａ，２０ｂの揺動動作を指し、ブーム１０ａ，１０ｂ、アーム１２ａ，１２ｂ、グラップル２０ａ，２０ｂの姿勢は、スイングポスト７ａ，７ｂに対するブーム１０ａ，１０ｂの回動角度、ブーム１０ａ，１０ｂに対するアーム１２ａ，１２ｂに対する回動角度、及びアーム１２ａ，１２ｂに対するグラップル２０ａ，２０ｂの回動角度を基に算出される。

＜制御装置の説明＞
図１５は第２実施形態に係る双腕作業機械に備えられた作業フロントＡ，Ｂの制御系の機能ブロック図である。
図１５に示したように、本実施の形態では、制御装置６１Ａの入力系として、図５に示した各検出器５７ａ，５７ｂ，６７ａ，６７ｂ，５８１ａ，５８１ｂ，５８２ａ，５８２ｂ，５９ａ，５９ｂ，６０ａ，６０ｂ及び干渉防止用スイッチ１１０の他、スイングポスト７ａ，７ｂに対するブーム１０ａ，１０ｂの回動角度を検出するブーム角度検出器６８ａ，６８ｂ、ブーム１０ａ，１０ｂに対するアーム１２ａ，１２ｂの回動角度を検出するアーム角度検出器６９ａ，６９ｂ、及びアーム１２ａ，２１ｂに対するグラップル２０ａ，２０ｂの回動角度を検出する作業具角度検出器７０ａ，７０ｂがさらに設けられている。

制御装置６１Ａでは、上記の操作装置５０ａ，５０ｂの各変位検出器５７ａ，５７ｂ，５８１ａ，５８１ｂ，５８２ａ，５８２ｂ，５９ａ，５９ｂからの信号、作業フロントＡ，Ｂの各角度検出器６７ａ，６７ｂ，６８ａ，６８ｂ，６９ａ，６９ｂ，７０ａ，７０ｂからの信号、及び干渉防止用スイッチ１１０からの信号は干渉防止制御部６１ＦＡに入力される。干渉防止制御部６１ＦＡは、これらの入力信号を基に、左右の作業フロントＡ，Ｂの位置関係（角度差θｃ及び姿勢）を演算し、作業フロントＡ，Ｂの旋回角度及び姿勢を考慮して作業フロントＡ，Ｂの干渉を防止する（後述）。駆動信号生成部６１Ａ〜６１Ｅへの出力信号は、各入力信号を基に干渉防止制御部６１ＦＡで演算され、対応する駆動信号生成部に出力される。

＜干渉防止制御＞
ここでは、干渉防止制御時における干渉防止制御部６１ＦＡの各駆動信号生成部への出力信号の演算手順について説明する。
干渉防止制御の手順の概略は次の通りである。
ステップ１：作業フロントに対し、干渉防止制御の基準とする複数の干渉防止基準点を設定する。
ステップ２：リンク演算により干渉防止基準点の位置座標を算出する。
ステップ３：左右の作業フロントの干渉防止基準点のうち最短距離にある二点を抽出しその二点間距離（最短基準転換距離）を算出する。
ステップ４：最短基準点間距離から領域判定を行う。
ステップ５：領域判定の結果と操作信号から干渉防止を加味した出力信号を生成し対応の駆動信号生成部に出力する。
各ステップの処理内容は次の通りである。

＜ステップ１：干渉防止基準点の設定＞
図１６は本発明の第２実施形態に係る双腕作業機械の外観を示す側面図、図１７はその平面図である。
このステップでは、図１６及び図１７に例示したように、左右の作業フロントＡ，Ｂ（ブーム１０ａ，１０ｂ、アーム１２ａ，１２ｂ、グラップル２０ａ，２０ｂ）に対し、干渉防止制御の基準となる複数の干渉防止基準点１２０の位置や数量を設定する（プリセット値としても良い）。

例えば、左右の作業フロントＡ，Ｂの干渉防止基準点１２０の数をそれぞれｍ，ｎとし、第１作業フロントＡの干渉防止基準点１２０ｉ（ｉ＝０，１，２・・・ｍ）を中心とする仮想球体の干渉危険半径をＲｉ（ｉ＝０，１，２・・・ｍ）、準干渉危険半径をＲＱｉ（ｉ＝０，１，２・・・ｍ、ＲＱｉ＞Ｒｉ）、第２作業フロントＢを中心とする仮想球体干渉防止基準点１２０ｊ（ｊ＝０，１，２・・・ｎ）の干渉危険半径をＲｊ（ｊ：０，１，２・・・ｎ）、準干渉危険半径をＲＱｊ（ｊ＝０，１，２・・・ｎ、ＲＱｊ＞Ｒｊ）と設定する。

ここで干渉危険半径Ｒｉ，Ｒｊとは、この半径よりがもう一方の作業フロントの干渉危険半径と干渉した場合に作業フロントＡ，Ｂが接触する危険性がある半径を指す。本実施形態では、作業フロントＡ，Ｂは、干渉防止基準点１２０ｉ，１２０ｊをそれぞれ中心とする半径Ｒｉ，Ｒｊの複数の仮想球体を繋げて形成した筒状の仮想空間に包囲された格好となり、この仮想空間が他方の作業フロントの同様の仮想空間と干渉するような作業フロントＡ，Ｂの三次元的な位置関係の範囲が干渉危険領域Ｎとなる。

さらに、干渉危険領域Ｎは、干渉防止基準点１２０ｉ，１２０ｊをそれぞれ中心とする半径ＲＱｉ，ＲＱｊの複数の仮想球体を繋げて形成した筒状の仮想空間に包囲された格好となり、この仮想空間が他方の作業フロントの同様の仮想空間と干渉するような作業フロントＡ，Ｂの三次元的な位置関係の範囲が準干渉危険領域Ｍとなる。つまり、準干渉危険領域Ｍは干渉危険領域Ｎに隣接し干渉危険領域を包囲している。

それ以外の領域、つまり作業フロントＡ，Ｂが全く接触する恐れのない位置関係の範囲が通常領域Ｌである。これら領域の定義については後に図１８を用いて説明する。

＜ステップ２：干渉防止基準点の位置座標＞
まず上部旋回体３に基準座標系１３０を設ける。本実施形態では、図に示すように上部旋回体３の旋回中心線３ａ上で、上部旋回体３の下面と交差する点を基準座標系原点１３０ａとしている。また、各座標軸の方向は図に示すように、基準座標系原点１３０ａを原点として上部旋回体３の右方向にＸ軸、前方向にＹ軸、上方向にＺ軸を採っている。

次に、左右の作業フロントＡ，Ｂの各角度検出器６７ａ，６７ｂ，６８ａ，６８ｂ，６９ａ，６９ｂ，７０ａ，７０ｂからの信号を基に、全ての干渉防止基準点１２０ｉ，１２０ｊの基準座標系１３０における位置座標を算出する。ここで、算出した基準座標系１３０における第１作業フロントＡの干渉防止基準点１２０ｉの位置座標をＰｉ（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）、第２作業フロントＢの干渉防止基準点１２０ｊの位置座標をＰｊ（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）とする。

＜ステップ３：基準点間距離＞
ここで、上述の位置座標Ｐｉ，Ｐｊから、第１作業フロントＡの全ての干渉防止基準点１２０ｉと、この干渉防止基準点１２０ｉに対し接触する可能性がある第２作業フロントＢの全ての干渉防止基準点１２０ｊとの基準点間距離ｓｉｊを計算する。

ｓｉｊは、ｓｉｊ＝｜Ｐｉ−Ｐｊ｜＝｛（ｘｉ−ｘｊ）２＋（ｙｉ−ｙｊ）２＋（ｚｉ−ｚｊ）２｝１／２と求められる。そして、基準点間距離Ｓｉｊから干渉危険半径の和（Ｒｉ＋Ｒｊ）を差し引いた差分（＝Ｓｉｊ−（Ｒｉ＋Ｒｊ））が最小となる干渉防止基準点１２０ｉ，１２０ｊを抽出し、それら２つの基準点間距離Ｓｉｊを最短基準点間距離Ｓｍと置く。

＜ステップ４：干渉領域判定＞
図１８は作業フロントＡ，Ｂの最短基準点間距離Ｓｍと作業フロントＡ，Ｂの干渉／非干渉の関係を表した概念図である。
干渉防止制御部６１Ｆには、上述した通常領域Ｌ、準干渉危険領域Ｍ、干渉危険領域Ｎが図１８に示すように定義され、格納されている。ここで、抽出された２つの干渉防止基準点１２０ｉ，１２０ｊ間の距離である最短基準点間距離Ｓｍが、干渉防止基準点１２０ｉ，１２０ｊに設定された干渉危険半径の和（Ｒｉ＋Ｒｊ）以下となる領域、つまりＳｍ≦（Ｒｉ＋Ｒｊ）となる領域を干渉危険領域Ｎとする。また、最短基準点間距離Ｓｍが干渉危険半径の和（Ｒｉ＋Ｒｊ）よりも大きく準干渉危険半径の和（ＲＱｉ＋ＲＱｊ）以下となる領域、つまり（Ｒｉ＋Ｒｊ）＜Ｓｍ≦（ＲＱｉ＋ＲＱｊ）となる領域を準干渉危険領域Ｍとする。最短基準点間距離Ｓｍが準干渉危険半径の和（ＲＱｉ＋ＲＱｊ）よりも大きい領域、つまりＳｍ＞（ＲＱｉ＋ＲＱｊ）となる領域を通常領域Ｌとする。

なお、最短基準点間距離Ｓｍが準干渉危険半径の和（ＲＱｉ＋ＲＱｊ）よりも大きく、上記の判定では通常領域Ｌにある場合であっても、左右の作業フロントＡ，Ｂが左右に交差している場合、つまり、第２作業フロントＢの干渉防止基準点１２０ｊのｘ座標ｘｉが第１作業フロントＡの干渉防止基準点１２０ｉのｘ座標ｘｊよりも大きく（ｘｉ−ｘｊ）＜０となる場合、この作業フロントＡ，Ｂの位置関係を準干渉危険領域Ｍと判定するようにしてもよい。

また、最短基準点間距離Ｓｍが準干渉危険半径の和（ＲＱｉ＋ＲＱｊ）以下である場合、つまりＳｍ≦（ＲＱｉ＋ＲＱｊ）となる領域全てを準干渉危険領域Ｍとし、干渉危険領域Ｎを省略する構成としても良い。

＜ステップ５：干渉領域判定による出力信号生成＞
図１９は作業フロントＡ，Ｂが相対的に近付く動作時における干渉防止制御部６１ＦＡの出力信号の大きさと作業フロントＡ，Ｂの最短基準点間距離Ｓｍとの関係の一例を表す図である。横軸は最短基準点間距離Ｓｍ、縦軸は出力信号をそれぞれ表しており、無次元化してある。図１９に示した例は、最短基準点間距離Ｓｍが干渉危険領域Ｎに入ると、最短基準点間距離Ｓｍを減少させる動作を指示している出力信号をある一定比率α（０＜α＜１）だけ減少させることで、各シリンダ９ａ，９ｂ，１１ａ，１１ｂ，１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂのうち最短基準点間距離Ｓｍを減少させる作業フロントの動作速度を減少さる例である。次に各領域における干渉防止制御部６１ＦＡの出力信号の演算手順を詳しく説明する。

ｉ）通常領域Ｌ
左右の作業フロントＡ，Ｂの最短基準点間距離Ｓｍが通常領域Ｌにある場合、干渉防止制御部６１ＦＡは、操作装置５０ａ，５０ｂの各変位検出器５７ａ，５７ｂ，５８１ａ，５８１ｂ，５８２ａ，５８２ｂ，５９ａ，５９ｂ，６０ａ，６０ｂからの入力信号を基に演算した出力信号を減じることなく、そのまま対応の駆動信号生成部に出力する。

ii）準干渉危険領域Ｍ
左右の作業フロントＡ，Ｂの最短基準点間距離Ｓｍが準干渉危険領域Ｍにあり、かつ各変位検出器５７ａ，５７ｂ，５８１ａ，５８１ｂ，５８２ａ，５８２ｂ，５９ａ，５９ｂ，６０ａ，６０ｂからの入力信号が、最短基準点間距離Ｓｍが縮まる方向、つまり左右の作業フロントＡ，Ｂが近づく方向の信号であった場合、干渉防止制御部６１ＦＡは、各変位検出器５７ａ，５７ｂ，５８１ａ，５８１ｂ，５８２ａ，５８２ｂ，５９ａ，５９ｂ，６０ａ，６０ｂから得られた入力信号を基に演算した出力信号を減じて対応の駆動信号生成部に出力する。

逆に、作業フロントＡ，Ｂの最短基準点間距離Ｓｍが準干渉危険領域Ｍにあっても、各変位検出器５７ａ，５７ｂ，５８１ａ，５８１ｂ，５８２ａ，５８２ｂ，５９ａ，５９ｂ，６０ａ，６０ｂからの入力信号が、最短基準点間距離Ｓｍが広がる方向、つまり左右の作業フロントＡ，Ｂが離れる方向の信号であった場合は、干渉防止制御部６１ＦＡは、各変位検出器５７ａ，５７ｂ，５８１ａ，５８１ｂ，５８２ａ，５８２ｂ，５９ａ，５９ｂ，６０ａ，６０ｂからの入力信号を基に演算した出力信号を減じることなく、そのまま対応の駆動信号生成部に出力する。

iii）干渉危険領域Ｎ
左右の作業フロントＡ，Ｂの最短基準点間距離Ｓｍが干渉危険領域Ｎにあり、かつ各変位検出器５７ａ，５７ｂ，５８１ａ，５８１ｂ，５８２ａ，５８２ｂ，５９ａ，５９ｂ，６０ａ，６０ｂからの入力信号が、最短基準点間距離Ｓｍが縮まる方向、つまり左右の作業フロントＡ，Ｂが近づく方向の信号であった場合、干渉防止制御部６１ＦＡは、左右の作業フロントＡ，Ｂの動作を停止させる出力信号を生成し対応の駆動信号生成部に出力する。この場合、各駆動信号生成部への出力信号のうち、作業フロントＡ，Ｂを近付ける方向成分となる動作のみを停止させるようにしても良い。

しかし、左右の作業フロントＡ，Ｂの最短基準点間距離Ｓｍが干渉危険領域Ｎにあっても、各変位検出器５７ａ，５７ｂ，５８１ａ，５８１ｂ，５８２ａ，５８２ｂ，５９ａ，５９ｂ，６０ａ，６０ｂからの入力信号が、最短基準点間距離Ｓｍが広がる方向、つまり左右の作業フロントＡ，Ｂが離れる方向の信号であった場合、干渉防止制御部６１ＦＡは、各変位検出器５７ａ，５７ｂ，５８１ａ，５８１ｂ，５８２ａ，５８２ｂ，５９ａ，５９ｂ，６０ａ，６０ｂからの入力信号を基に演算した出力信号を減じることなく、そのまま対応の駆動信号生成部に出力する。

＜干渉防止制御の切換え＞
本実施形態の干渉防止制御部６１ＦＡも、運転室４内に設けた干渉制御用スイッチ１１０からの入力信号により干渉防止制御の有効／無効を切替える構成とすることができるが、干渉防止制御を単にＯＮ／ＯＦＦするのではなく、第１実施形態の干渉防止制御と本実施形態の干渉防止制御とを切り替える構成とする、或いはそのような切り替えをＯＮ／ＯＦＦ切り替えに加える構成とすることも考えられる。

＜作用効果＞
上記のように動作する本実施形態の双腕作業機械においても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第１実施形態では、作業フロントＡ，Ｂの姿勢に関わらず作業フロントＡ，Ｂの角度差に応じて作業フロントＡ，Ｂの旋回速度を制御した。この場合、作業フロントＡ，Ｂの座標位置が上下にずれていて干渉危険領域Ｎに侵入しても作業フロントＡ，Ｂが接触しないときでも、旋回動作が抑制されてしまうことがある。それに対し、本実施形態によれば、作業フロントＡ，Ｂの角度差のみならず姿勢を見て作業フロントＡ，Ｂの動作速度を制御するので、二次元的に干渉／非干渉を判断して作業フロントＡ，Ｂが接触する恐れがないのに作業フロントＡ，Ｂの動作速度を減じてしまう（或いは停止させてしまう）といったことが生じない。

なお、上記では、干渉防止制御時に作業フロントＡ，Ｂのどちらの旋回速度を減じるのか説明していないが、例えば、作業フロントＡ，Ｂが両方ともが動作する場合、双方が互いに接近するときには双方の接近する方向の動作を減速させ、双方が同方向に動作しその動作速度の差によって作業フロントＡ，Ｂが接近する場合には、双方の動作速度を減速させても良いし、他方の作業フロントに向かって接近する方の作業フロントの動作速度を減じても良い。言うまでもないが、一方の作業フロントが動作せず、他方の作業フロントのみが動作し一方の作業フロントに近付く場合、その他方の作業フロントの動作速度が減じられる。例えば、旋回動作により接近する場合に限らず、左右方向にクロスした状態の作業フロントＡ，Ｂが互いに上下方向に動作して上下に干渉する場合、上下方向への動作を減じ、必要であれば停止させる。

また、作業フロントＡ，Ｂの位置関係が準干渉危険領域Ｍにあるときに干渉防止制御部６１ＦＡが出力する出力信号の大きさは、図１９に示した態様（減算率αが一定）に限られず、段階的に減算率を下げていくようにしても良いし、次に例示したような態様としても良い。

＜変形例１＞
図２０は作業フロントＡ，Ｂが相対的に近付く動作時における干渉防止制御部６１ＦＡの出力信号の大きさと作業フロントＡ，Ｂの最短基準点間距離Ｓｍとの関係の他の例を表す図である。図２０における横軸・縦軸は図１９と同様である。
すなわち、図２０に示した例では、準干渉危険領域Ｍにおける出力信号が、干渉危険領域Ｎに近付くにつれて１から０（ゼロ）まで連続的に減少するように設定されており、特に本例では不連続点のない非線型曲線によって定義されている。この場合、作業フロントＡ，Ｂの位置関係が干渉危険領域Ｎに近付くほど作業フロントＡ，Ｂが接近する相対速度が抑制され、図１９に示した例に比べ、作業フロントＡ，Ｂを緩やかに停止させることが可能となる。また、本例のように不連続点を持たない非線形曲線で最短基準点間距離Ｓｍと出力信号との関係を定義することにより、よりスムースに作業フロントＡ，Ｂの旋回動作を緩停止させることができる。

＜変形例２＞
図２１は作業フロントＡ，Ｂが相対的に近付く動作時における干渉防止制御部６１ＦＡの出力信号の大きさと作業フロントＡ，Ｂの最短基準点間距離Ｓｍとの関係のさらに他の例を表す図である。図２１における横軸・縦軸は図１９と同様である。
すなわち、図２１に示した例でも、準干渉危険領域Ｍにおける出力信号は、干渉危険領域Ｎに近付くにつれて１から０（ゼロ）まで連続的に減少するように設定されているが、本例では一定の傾きの線形直線により定義されており、通常領域Ｌ・干渉危険領域Ｎの出力信号との接続点が不連続点となっている。このように構成しても、作業フロントＡ，Ｂの位置関係が干渉危険領域Ｎに近付くほど作業フロントＡ，Ｂが接近する相対速度が抑制され、図９に示した例に比べ、作業フロントＡ，Ｂを緩やかに停止させることが可能となる。

＜変形例３＞
図２２〜図２４は作業フロントＡ，Ｂが相対的に近付く動作時における干渉防止制御部６１ＦＡの出力信号の大きさと作業フロントＡ，Ｂの最短基準点間距離Ｓｍとの関係のさらに他の例を表す図である。これらの図における横軸は図１９と同様に最短基準点間距離Ｓｍであるが、縦軸は出力信号の上限値を表している。
すなわち、図１９〜図２１に示した例が、準干渉危険領域Ｍにおいて入力信号に応じて算出した出力信号に係数を乗ずることで動作速度を減じていたのに対し、図２２〜図２４に示した例では、動作速度の上限値を各図のように設定し、準干渉危険領域Ｍにおける作業フロントＡ，Ｂの動作速度を制限することで動作速度を減じるものである。どれだけ操作量が大きくても出力信号は上限値以内に抑えられる。このようにしても図１９〜図２１の例とほぼ同様の効果が得られる。

なお、以上においては、準干渉危険領域Ｍで作業フロントの動作を減速させ、干渉危険領域Ｎでなお作業フロントが干渉する恐れがある場合、作業フロントを停止させる場合を例に挙げて説明したが、例えば動作を減速してもなお作業フロントＡ，Ｂが干渉する恐れがあるとき、一方又は双方の作業フロントの動作方向を変更することにより干渉を回避することも考えられる。例えば、旋回方向に動作して作業フロントＡ，Ｂが干渉する場合、その動作方向に直交する方向（上下方向）成分の動作速度を付与（又は増速）し、作業フロントＡ，Ｂの位置関係を上下にずらして干渉を回避するようにすることもできる。勿論、上下揺動して作業フロントＡ，Ｂが干渉する場合、作業フロントＡ，Ｂが互いに離れる方向の旋回速度を付与（又は増速）し、作業フロントＡ，Ｂの位置関係を左右にずらして干渉を避けるようにすることもできる。

また、以上においては、運転室４内の操作装置５０ａ，５０ｂで作業フロントＡ，Ｂの動作を指示する場合を例示して説明したが、運転室４外の操作者が作業フロントＡ，Ｂを無線操作式の操作装置によって操作する場合も考えられる。このような場合にも本発明は適用可能であり、適用した場合には同様の効果を得ることができる。

本発明の第１実施形態に係る双腕作業機械の外観を示す側面図である。 本発明の第１実施形態に係る双腕作業機械の外観を示す平面図である。 本発明の第１実施形態に係る双腕作業機械に備えられた操作装置を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る双腕作業機械に備えられた操作装置を示す平面図である。 本発明の第１実施形態に係る双腕作業機械に備えられた作業フロントの制御系の機能ブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る双腕作業機械に備えられた操作装置の操作方向を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る双腕作業機械に備えられた操作装置の操作方向に対応する作業フロントの動作方向を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る双腕作業機械に備えられた左右の作業フロントの角度差と左右の作業フロントの干渉／非干渉の関係を表した概念図である。 本発明の第１実施形態に係る双腕作業機械に備えられた左右の作業フロントが相対的に近付く旋回動作時における干渉防止制御部の出力信号の大きさと左右の作業フロントの角度差との関係の一例を表す図である。 本発明の第１実施形態に係る双腕作業機械に備えられた左右の作業フロントが相対的に近付く旋回動作時における干渉防止制御部の出力信号の大きさと左右の作業フロントの角度差との関係の他の例を表す図である。 本発明の第１実施形態に係る双腕作業機械に備えられた左右の作業フロントが相対的に近付く旋回動作時における干渉防止制御部の出力信号の大きさと左右の作業フロントの角度差との関係のさらに他の例を表す図である。 本発明の第１実施形態に係る双腕作業機械に備えられた左右の作業フロントが相対的に近付く旋回動作時における干渉防止制御部の出力信号の大きさと左右の作業フロントの角度差との関係のさらに他の例を表す図である。 本発明の第１実施形態に係る双腕作業機械に備えられた左右の作業フロントが相対的に近付く旋回動作時における干渉防止制御部の出力信号の大きさと左右の作業フロントの角度差との関係のさらに他の例を表す図である。 本発明の第１実施形態に係る双腕作業機械に備えられた左右の作業フロントが相対的に近付く旋回動作時における干渉防止制御部の出力信号の大きさと左右の作業フロントの角度差との関係のさらに他の例を表す図である。 本発明の第２実施形態に係る双腕作業機械に備えられた作業フロントの制御系の機能ブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る双腕作業機械の外観を示す側面図である。 本発明の第２実施形態に係る双腕作業機械の外観を示す平面図である。 本発明の第２実施形態に係る双腕作業機械に備えられた左右の作業フロントの最短基準点間距離と左右の作業フロントの干渉／非干渉の関係を表した概念図である。 本発明の第２実施形態に係る双腕作業機械に備えられた左右の作業フロントが相対的に近付く動作時における干渉防止制御部の出力信号の大きさと左右の作業フロントの最短基準点間距離との関係の一例を表す図である。 本発明の第２実施形態に係る双腕作業機械に備えられた左右の作業フロントが相対的に近付く動作時における干渉防止制御部の出力信号の大きさと左右の作業フロントの最短基準点間距離との関係の他の例を表す図である。 本発明の第２実施形態に係る双腕作業機械に備えられた左右の作業フロントが相対的に近付く動作時における干渉防止制御部の出力信号の大きさと左右の作業フロントの最短基準点間距離との関係のさらに他の例を表す図である。 本発明の第２実施形態に係る双腕作業機械に備えられた左右の作業フロントが相対的に近付く動作時における干渉防止制御部の出力信号の大きさと左右の作業フロントの最短基準点間距離との関係のさらに他の例を表す図である。 本発明の第２実施形態に係る双腕作業機械に備えられた左右の作業フロントが相対的に近付く動作時における干渉防止制御部の出力信号の大きさと左右の作業フロントの最短基準点間距離との関係のさらに他の例を表す図である。 本発明の第２実施形態に係る双腕作業機械に備えられた左右の作業フロントが相対的に近付く動作時における干渉防止制御部の出力信号の大きさと左右の作業フロントの最短基準点間距離との関係のさらに他の例を表す図である。

符号の説明

１ 走行装置
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
４ 運転室
７ａ，ｂ スイングポスト
５０ａ，ｂ 操作装置
５７ａ，ｂ 操作アーム用変位検出器
６０ａ，ｂ 作業具操作スイッチ用変位検出器
６１Ｆ 干渉防止制御部
６１ＦＡ 干渉防止制御部
６７ａ，ｂ スイングポスト角度検出器
６８ａ，ｂ ブーム角度検出器
６９ａ，ｂ アーム角度検出器
７０ａ，ｂ 作業具角度検出器
１１０ 干渉防止用スイッチ
５８１ａ，ｂ 操作レバー用上下方向変位検出器
５８２ａ，ｂ 操作レバー用前後方向変位検出器
５８３ａ，ｂ 作業具回動レバー用変位検出器
Ａ，Ｂ 作業フロント
Ｌ 通常領域
Ｍ 準干渉危険領域
Ｎ 干渉危険領域
Ｓｍ 最短基準点間距離
θｃ 角度差

Claims (5)

1. 走行装置を備えた下部走行体と、この下部走行体の上部に設けられ運転室を備えた上部車体と、この上部車体の前部の左右両側にそれぞれ左右方向に旋回自在に設けた左右のスイングポストと、これら左右のスイングポストにそれぞれ上下に揺動自在に設けた左右の作業フロントと、前記スイングポストと前記作業フロントの動作を指示する操作装置を有する双腕作業機械において、
   前記左右のスイングポストの旋回角度をそれぞれ検出する角度検出器と、
   前記角度検出器からの検出信号を基に算出した前記左右の作業フロントの角度差及び前記操作装置からの指令信号に基づき、前記スイングポストを旋回動作させる出力信号を生成する干渉防止制御部を備え、
   前記干渉防止制御部は、前記左右の作業フロントが接触し得る角度差の範囲を干渉危険領域、この干渉危険領域に隣接し前記左右の作業フロントが停止した状態では接触しないが相対的に近付く場合には接触する恐れがある範囲を準干渉危険領域と定義し、前記角度検出器の検出信号を基に演算した前記左右の作業フロントの角度差が前記準干渉危険領域にあって前記左右の作業フロントが相対的に近付くとき、前記スイングポストの旋回速度を減少させる信号を出力する
   ことを特徴とする双腕作業機械。
2. 走行装置を備えた下部走行体と、この下部走行体の上部に設けられ運転室を備えた上部車体と、この上部車体の前部の左右両側にそれぞれ左右方向に旋回自在に設けた左右のスイングポストと、これら左右のスイングポストにそれぞれ上下に揺動自在に設けた左右の作業フロントと、前記スイングポストと前記作業フロントの動作を指示する操作装置を有する双腕作業機械において、
   前記左右のスイングポストの旋回角度をそれぞれ検出する角度検出器と、
   前記左右の作業フロントの上下の回動角度を検出する角度検出器と、
   各角度検出器からの検出信号を基に算出した前記左右の作業フロントの角度差、姿勢及び前記操作装置からの指令信号に基づき、前記スイングポスト及び作業フロントを動作させる出力信号を生成する干渉防止制御部を備え、
   前記干渉防止制御部は、前記左右の作業フロント上にそれぞれ設けた複数の基準点のうち最短距離にある２つの基準点間距離によって、左右の作業フロントが接触し得る距離範囲を干渉危険領域、この干渉危険領域に隣接し前記左右の作業フロントが停止した状態では接触しないが相対的に近付く場合には接触する恐れがある範囲を準干渉危険領域と定義し、前記角度検出器の検出信号を基に演算した前記左右の作業フロントの最短基準点間距離が前記準干渉危険領域にあって前記左右の作業フロントが相対的に近付くとき、前記最短基準点間距離を減少させる前記作業フロントの動作速度を減少させる信号を出力する
   ことを特徴とする双腕作業機械。
3. 請求項１又は２の双腕作業機械において、前記干渉防止制御部は、前記角度検出器の検出信号を基に演算した前記左右の作業フロントの位置関係が前記準干渉危険領域にあって前記左右の作業フロントが相対的に近付くとき、前記左右の作業フロントが近付くにつれて連続的又は段階的に減速の度合を大きくすることを特徴とする双腕作業機械。
4. 請求項１〜３のいずれかの双腕作業機械において、前記干渉防止制御部は、前記左右の作業フロントの位置関係が干渉危険領域にあって前記操作装置から前記左右の作業フロントが接近する方向の操作信号が入力された場合、前記左右の作業フロントの接近動作を停止させることで、前記左右の作業フロントの干渉を回避することを特徴とする双腕作業機械。
5. 請求項１〜３のいずれかの双腕作業機械において、前記干渉防止制御部は、前記左右の作業フロントの位置関係が干渉危険領域にあって前記操作装置から前記左右の作業フロントが接近する方向の操作信号が入力された場合、前記左右の作業フロントの動作方向を変更することで、前記左右の作業フロントの干渉を回避することを特徴とする双腕作業機械。

Images