JP2011006178A - Teaching playback device of crane - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クレーンのティーチングプレイバック装置に関する。 The present invention relates to a teaching playback device for a crane.
従来のクレーンの一例として車両搭載型クレーンを例に説明する。この種のクレーンは、トラックのキャブと荷台との間、又は荷台の後部に架装され、水平方向に自在に回転する旋回体上にコラムを取付け、このコラムに、起伏および伸縮自在にブームを設けている。コラムには、ウインチが装備されており、このウインチから繰り出しおよび繰り込み可能にワイヤロープを導いてフックに掛け回し、このフックをブーム先端から吊り下げている。 A vehicle-mounted crane will be described as an example of a conventional crane. This type of crane is mounted between a truck's cab and the loading platform or at the rear of the loading platform, and a column is mounted on a swiveling body that rotates freely in the horizontal direction. Provided. The column is equipped with a winch. A wire rope is guided around the winch so that the winch can be fed out and retracted, and the hook is suspended from the tip of the boom.
この種のクレーンの動作としては、コラムの左右旋回、ブームの起伏、フックの巻き上げおよび巻き下げ並びにブームの伸縮、の4つの動作が基本になっており、これらの操作を遠隔操作器またはクレーン本体に設置されている手動操作レバーによって、単独または複数の操作を同時に行うことによってクレーンの荷役作業を行うようになっている。その荷役作業の内容としては、トラックの荷台に荷を積み込んで移動し、その積み込んだ荷を目的地に着いたところで目的の場所に降ろす、または目的の場所に設置するといった操作がほとんどである。 The operation of this type of crane is basically based on the four operations of turning the column to the left and right, raising and lowering the boom, hoisting and lowering the hook, and expansion and contraction of the boom. A crane is used to carry out the crane handling work by performing a single operation or a plurality of operations at the same time by a manual operation lever installed in the vehicle. Most of the contents of the cargo handling work are operations such as loading and moving a load on a truck bed, dropping the loaded load to the destination when it arrives at the destination, or installing it at the destination.
ここで、トラックの荷台上の荷物を、目的の場所まで移動させる場合、クレーンのフックをトラックの荷台上まで移動させてその位置で荷を吊上げてから、上記4つの動作を適宜行ってクレーンを操作して荷を移動させ、目的の場所にて荷を地面に降ろす。その後、オペレータは、トラックの荷台に残っている他の荷を目的の場所に降ろすために、先ほど荷を降ろした場所から再度、上記4つの操作を適宜行ってトラックの荷台上にクレーンを戻す、という荷役作業を繰り返すことになる。 Here, when the load on the truck bed is moved to the target location, the crane hook is moved to the truck bed and the load is lifted at that position, and then the crane is operated by appropriately performing the above four operations. Operate to move the load and unload it to the ground at the desired location. Thereafter, the operator returns the crane onto the truck bed by appropriately performing the above four operations again from the place where the cargo was previously unloaded, in order to lower the other cargo remaining on the truck bed to the target location. The cargo handling work will be repeated.
そこで、このような荷役作業を繰り返す労力の軽減を目的とした自動運転を実現させるために、従来から、予め自動運転させようとするクレーンの一連の操作をティーチング(教示)させておいて、その教示したクレーンの動作をプレイバック(再生、または逆再生)させることのできるティーチングプレイバック装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。 Therefore, in order to realize automatic operation for the purpose of reducing the labor of repeating such cargo handling work, conventionally, a series of crane operations to be automatically operated is taught in advance. There has been proposed a teaching playback device that can play back (reproduce or reversely reproduce) the operation of the taught crane (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来のティーチングプレイバック装置は、自動運転の内容をクレーン側に教示するためには、まず、オペレータがティーチングモードに一度切り換えて、一連の動作内容をクレーン側に記憶させ、その後に、プレイバック操作を行う前にティーチングモードを終了してからプレイバックモードで自動運転するようになっている。また、従来のティーチングプレイバック装置は、別途の動作内容で自動運転を行う場合には、再度、オペレータがティーチングモードに切り換え、再び新たな動作内容をクレーン側に記憶させる必要があった。そのため、オペレータにとってはティーチングプレイバック機能に係る操作が面倒であり、その使い勝手に改善の余地が残されている。 However, with the conventional teaching playback device, in order to teach the contents of automatic operation to the crane side, first, the operator switches to the teaching mode once and stores the series of operation contents on the crane side, and then plays. The automatic operation is performed in the playback mode after ending the teaching mode before performing the back operation. Further, in the conventional teaching playback device, when the automatic operation is performed with the separate operation content, the operator has to switch to the teaching mode again and store the new operation content on the crane side again. Therefore, the operation related to the teaching playback function is troublesome for the operator, and there is still room for improvement in terms of usability.
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、オペレータがティーチングモードに切り換える煩わしさをなくして、自動的にティーチングを行うことを可能とし、それにより記憶した一連の操作手順による自動運転をすることができるティーチングプレイバック装置を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention has been made paying attention to such a problem, and allows the operator to perform teaching automatically without the trouble of switching to the teaching mode. It is an object of the present invention to provide a teaching playback device capable of performing automatic operation according to the operation procedure.
上記課題を解決するに際し、本願発明者は、荷を降ろした場所からトラックの荷台までの移動にオペレータが要した操作は、トラックの荷台から荷を降ろした場所までの移動に要した操作手順と丁度逆の操作手順によって戻すことが可能である点に着目した。つまり、トラックの荷台から荷を降ろした場所までの移動に要した操作手順を自動運転可能なように記憶すれば、その記憶した操作手順とは逆の操作手順で自動運転を行わせることによって、トラックの荷台上へクレーンを自動的に戻すことが可能となる。 In solving the above-mentioned problems, the inventor of the present application, the operation required by the operator to move from the place where the load was unloaded to the truck bed is the operation procedure required for the movement from the truck bed to the place where the load was unloaded. We paid attention to the fact that it can be restored by the reverse operation procedure. In other words, if you memorize the operation procedure required to move from the truck bed to the place where you unloaded the vehicle so that it can be automatically operated, by letting you perform automatic operation with the operation procedure opposite to the stored operation procedure, The crane can be automatically returned onto the truck bed.
そして、上述したような荷役作業において、一般に、クレーンで荷を吊上げているときは、荷物の落下や、荷物の障害物との接触、あるいは荷振れを防止するために、オペレータは、クレーンを慎重に操作するため、自動運転を行うことは少ない。これに対し、荷を吊上げていないときは、荷物の落下や、荷物の障害物との接触、あるいは荷振れを防止する必要性がないので、オペレータには、慎重なクレーン操作がそれほど要求されるものではない。したがって、荷を吊上げていないときは、自動運転が行えた方が便利である。 In handling operations as described above, generally, when a load is being lifted by a crane, an operator must carefully lift the crane in order to prevent the load from falling, coming into contact with an obstacle on the load, or swinging the load. Therefore, automatic operation is rare. On the other hand, when the load is not lifted, there is no need to prevent the load from falling, coming into contact with obstacles, or swinging the load. It is not a thing. Therefore, it is more convenient to perform the automatic operation when the load is not lifted.
すなわち、上記課題を解決するために、本発明は、クレーンの操作のためにオペレータによって入力された一連の操作内容の記憶、並びにその一連の操作内容の再生および逆再生が可能なティーチングプレイバック装置であって、荷吊による荷重を検出する荷重検出手段と、前記入力された一連の操作内容を記憶する操作内容記憶手段と、該操作内容記憶手段で記憶された一連の操作内容の再生および逆再生をする操作内容再現手段とを備え、前記操作内容記憶手段は、前記荷重検出手段からの検出信号に基づいて、荷吊が有りとの判断がされたときから荷吊が無しとの判断がされたときまでに入力された一連の操作内容を記憶するようになっていることを特徴としている。 That is, in order to solve the above problems, the present invention provides a teaching playback device capable of storing a series of operation contents input by an operator for operating a crane and reproducing and reversely reproducing the series of operation contents. The load detecting means for detecting a load caused by hanging the load, the operation content storage means for storing the inputted series of operation contents, and the reproduction and reverse of the series of operation contents stored in the operation content storage means. An operation content reproducing means for reproducing, and the operation content storage means determines, based on a detection signal from the load detection means, that it is determined that there is no load hanging from the determination that there is no load hanging. It is characterized by memorizing a series of operation contents inputted up to the time of being performed.
本発明に係るクレーンのティーチングプレイバック装置によれば、操作内容記憶手段を備えており、この操作内容記憶手段は、荷重検出手段からの検出信号に基づいて、荷吊が有りとの判断がされたときから荷吊が無しとの判断がされたときまでに入力された一連の操作内容を記憶するので、荷物を吊上げることで自動的にティーチングモードが起動し、荷を移動している間のオペレータによる一連の操作手順が自動的に記憶されるとともに、荷物を降ろしたときに自動的にティーチングモードが終了する。そのため、荷吊中の一連の動作内容を記憶するときに、オペレータがティーチングモードに切り換える煩わしさがない。 According to the teaching playback device for a crane according to the present invention, the operation content storage means is provided. The operation content storage means determines that there is a load hanging based on a detection signal from the load detection means. A series of operation contents entered from when the load is determined to be unloaded is stored, so when the load is lifted, the teaching mode is automatically activated and the load is moved. A series of operation procedures by the operator is automatically stored, and the teaching mode is automatically terminated when the package is unloaded. For this reason, there is no trouble for the operator to switch to the teaching mode when storing a series of operation contents during hanging.
そして、本発明に係るクレーンのティーチングプレイバック装置によれば、操作内容再現手段を備えており、この操作内容再現手段は、上記操作内容記憶手段で記憶された一連の操作内容の再生および逆再生をすることができるので、記憶した一連の操作内容の再生および逆再生が可能である。したがって、記憶した一連の操作内容を逆再生すれば、直ちに自動運転によって元の位置(荷を吊上げた位置)までクレーンを戻すことができる。ここで、この記憶された一連の操作内容は、荷を吊っていたときに、その吊荷が障害物等に当らないようにクレーンを慎重に操作していたオペレータの操作内容が記憶されているのであるから、自動運転による逆再生で元の位置に戻す場合であっても、障害物等に当ることなくトラックの荷台上などの初期の位置にクレーンを戻すことができる。 According to the crane teaching playback apparatus of the present invention, the operation content reproduction means is provided, and the operation content reproduction means reproduces and reversely reproduces a series of operation contents stored in the operation content storage means. Therefore, it is possible to reproduce and reversely reproduce a series of stored operation contents. Therefore, if the stored series of operations are reversely reproduced, the crane can be immediately returned to the original position (position where the load is lifted) by automatic operation. Here, this stored series of operation contents stores the operation contents of the operator who carefully operated the crane so that the suspended load did not hit an obstacle or the like when the load was suspended. Therefore, even when returning to the original position by reverse regeneration by automatic driving, the crane can be returned to the initial position such as on the truck bed without hitting an obstacle or the like.
なお、本発明に係るクレーンのティーチングプレイバック装置は、特に、例えばトラックの荷台に複数の荷物があり、その複数の荷物を、目的の場所に繰り返し移動させる場合に便利である。また、目的の場所が都度異なる場所の場合であっても、荷重検出手段からの検出信号に基づいて、オペレータが通常操作によって荷を吊ってから降ろすまでの一連の操作手順が、その都度ティーチングし直されるため、荷を吊り降ろした後は、直前の荷役作業の操作に対応した一連の操作手順の逆再生によって、再びトラックの荷台等の初期の位置にクレーンを戻すことができる。したがって、荷役作業の効率を向上させることができる。 The crane teaching playback apparatus according to the present invention is particularly convenient when, for example, there are a plurality of loads on a truck bed and the plurality of loads are repeatedly moved to a target location. In addition, even if the target location is different each time, a series of operation procedures from when the operator hangs the load through normal operation to when it is unloaded is taught based on the detection signal from the load detection means. Therefore, after the load is suspended, the crane can be returned to the initial position of the truck bed or the like again by reverse reproduction of a series of operation procedures corresponding to the operation of the last cargo handling operation. Therefore, the efficiency of the cargo handling work can be improved.
このように、本発明に係るクレーンのティーチングプレイバック装置によれば、一連の動作内容を記憶するときに、オペレータがティーチングモードに切り換える煩わしさをなくしつつも、吊荷の有無に応じてティーチングを実行し、それにより記憶した一連の操作手順による自動運転を行うことができる。 Thus, according to the teaching playback device for a crane according to the present invention, when storing a series of operation contents, teaching is performed in accordance with the presence or absence of a suspended load while eliminating the trouble of the operator switching to the teaching mode. It is possible to perform automatic operation by a series of stored operation procedures.
以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。図1は本発明に係るクレーンの一実施形態としての車両搭載型クレーンを説明する構成図であり、また、図2はその車両搭載型クレーンの制御装置を説明する構成図である。
図1に示すように、この車両搭載型クレーン(以下、単に「クレーン」ともいう)1は、アウトリガ2を備えたベース4上にコラム6が旋回自在に設けられ、このコラム6の上端部に伸縮するブーム7が起伏自在に枢支されている。コラム6にはウインチ11が設けられており、このウインチ11からワイヤロープ12をブーム7の先端部7sに導いて、ブーム7の先端部7sの滑車(図示略)を介して吊荷用のフック13に掛回すことにより、フック13をブーム7の先端部7sから吊下している。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. FIG. 1 is a block diagram illustrating a vehicle-mounted crane as an embodiment of a crane according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram illustrating a control device for the vehicle-mounted crane.
As shown in FIG. 1, this vehicle-mounted crane (hereinafter also simply referred to as “crane”) 1 has a column 6 pivotably provided on a base 4 having an
ここで、このクレーン1には、コラム6の旋回、ブーム7の起伏と伸縮、及びウインチ11の巻上巻下の作動を行うための複数のアクチュエータとして、旋回用油圧モータ5、ブーム起伏用油圧シリンダ9、ブーム伸縮用油圧シリンダ8、ウインチ用油圧モータ10、及びアウトリガ用油圧シリンダ3L、3Rを備えている。
Here, the crane 1 includes a swing hydraulic motor 5 and a boom hoisting hydraulic cylinder as a plurality of actuators for turning the column 6, raising and lowering and extending and retracting the
そして、これらの旋回用油圧モータ5、ブーム起伏用油圧シリンダ9、ブーム伸縮用油圧シリンダ8、ウインチ用油圧モータ10、及びアウトリガ用油圧シリンダ3L、3Rは、図2に示すように、何れも車両のエンジン15のPTO16に連結して駆動される油圧ポンプ17からコントロールバルブ20を介して圧油を供給することにより作動するようになっている。なお、ポンプポートとタンクポートとの間には、メインリリーフ弁38と、アンロードが必要なときメインリリーフ弁38を開き、ポンプポートとタンクポートとを連通させるアンロード弁39とが設けられている。
These turning hydraulic motor 5, boom raising and lowering
ここで、上記コントロールバルブ20は、上記各アクチュエータをそれぞれ制御する複数の切換弁を連結して構成した多連結弁装置であり、図2に示すように、旋回用油圧モータ5、ブーム起伏用油圧シリンダ9、ブーム伸縮用油圧シリンダ8、及びウインチ用油圧モータ10の、各アクチュエータにそれぞれ対応する複数の切換弁31、32、33、34と、アウトリガ用油圧シリンダ3L、3Rの、各アクチュエータにそれぞれ対応する複数の切換弁28、29と、各アクチュエータを所望の速度で作動させるためのアクセルシリンダ50とを備えて構成されている。
Here, the
詳しくは、図3に拡大図示するように、コントロールバルブ20の各切換弁31、32、33、34には、メインスプール36が内蔵されている。このメインスプール36は、左右のスプリング36sで通常は中立位置に保持されている。また、このメインスプール36の一端はリンク18rを介して操作レバー18に連結され、さらに、他端にはパイロットピストン37が連設されており、ピストンロッド22の先端には鉄芯23が設けられている。この鉄芯23は、中空円筒形の差動トランスを備えた位置検出器40内に挿入されている。そして、この位置検出器40は、各メインスプール36の変位を検出してその検出した変位の信号をコントローラ30にフィードバックするようになっている。
Specifically, as shown in an enlarged view in FIG. 3, a
また、各切換弁31、32、33、34それぞれには、一対のソレノイド42L、42Rを有する比例ソレノイド(比例電磁式パイロット弁)41が設けられている。各比例ソレノイド41は、油圧ポンプ17から減圧弁35を介してパイロット圧油が供給されるポートEが常時閉、タンク14へ作動油を戻すポートFが常時開となっており、コントローラ30からソレノイド42L、42Rに制御電流が入力されるとパイロットスプール42sが摺動し、入力電流値によってポートEの開口量が制御される。これにより、パイロットピストン37の左右の油室37L、37Rへのパイロット圧油の供給が制御される。
Each switching
そして、各切換弁31、32、33、34は、パイロットピストン37の油室37R、37Lのいずれか一方にパイロット圧油が供給されると、メインスプール36が左又は右に移動して、サービスポートA、BとポンプポートPとを連通させる。これにより、各切換弁31、32、33、34は、上述した、旋回用油圧モータ5、ブーム起伏用油圧シリンダ9、ブーム伸縮用油圧シリンダ8、ウインチ用油圧モータ10の各アクチュエータを作動させるようになっている。なお、旋回用油圧モータ5、ブーム起伏用油圧シリンダ9、ブーム伸縮用油圧シリンダ8、及びウインチ用油圧モータ10の各アクチュエータは、クレーン1の作業の内容に応じて互いに連動するようにコントローラ30で制御される。例えば、ブーム7の先端部7sとフック13との間の距離を常に一定に保ちながらブーム7を伸長させる場合には、ブーム7の伸長作動に伴ってウインチ11の巻下作動も必要なので、ブーム伸縮用油圧シリンダ8と、ウインチ用油圧モータ10とが連動するようになっている。
When the pilot pressure oil is supplied to either one of the
なお、上記のアウトリガ用油圧シリンダ3L、3Rを駆動するための切換弁28、29についても位置検出器40を有し、各スプールの変位を検出してその検出した変位の信号をコントローラ30にフィードバックするようになっている。
一方、図4に拡大図示するように、アクセルシリンダ50にも比例ソレノイド(比例電磁式パイロット弁)51が設けられている。この比例ソレノイド51についても、パイロット圧油が供給されるポートEが常時閉、タンク14へ作動油を戻すポートFが常時開となっており、コントローラ30から制御電流が入力されるとパイロットスプール51sが摺動し、入力電流値によってポートEの開口量が制御される。これにより、メインスプール52の油室52sへのパイロット圧油の供給が制御される。
The switching
On the other hand, as shown in an enlarged view in FIG. 4, the
さらに、このアクセルシリンダ50にもそのメインスプール52の変位を検出して制御装置のコントローラ30にフィードバックするため位置検出器53が設けられている。そして、コントローラ30は、上記操作レバー18ないし、図2および図5に示す遠隔操作器19によるアクチュエータの選択と操作量等に基づいてアクセル操作量を求め、必要なアクセル制御信号をアクセルシリンダ50の比例ソレノイド51に出力し、アクセルシリンダ50を作動させるようになっている。また、アクセルシリンダ50の位置検出器53は、その検出値をコントローラ30にフィードバックし、コントローラ30は過不足が有れば必要な補正を行う。なお、油圧ポンプ17からの圧油の吐出量は、アクセル操作によってエンジン15の回転速度を上げるほど多くなる。
The
さらに、図2に示すように、このクレーン1は、上記ブーム7の長さを検出するブーム長検出器61、ブーム7の起伏角度を検出するブーム角度検出器62、コラム6の旋回角度を検出する旋回角度検出器63、ウインチ11からのワイヤロープ12の繰り出し、および繰り込み量を検出するウインチドラム回転検出器64、並びに、荷吊による荷重を検出する荷重検出器65を備えている。そして、各検出器からの信号は、クレーンのコントローラ30に読み込まれ、コントローラ30は、上記各検出器からの信号により、ブーム7の先端部7sの位置とフック13の位置、および吊荷の重さを認識できるようになっている。なお、ワイヤロープ12の繰り出し、繰り込み量を検出する方法は種々考えられるが、本実施形態の例では、ウインチドラムの回転を検出して、繰り出しおよび繰り込み量を計算する方法を採用した例である。
Further, as shown in FIG. 2, the crane 1 detects a
つまり、このクレーン1は、ブーム長検出器61でブーム7の長さを検出することができるので、コントローラ30側ではブーム長さがわかり、同様に、ブーム角度検出器62でブーム7の起伏角度を検出することができるので、ブームの起伏角度がわかる。また、ウインチドラム回転検出器64でウインチ11からのワイヤロープ12の繰り出し、繰り込み量を検出することができるので、ブーム7の先端とフック13間の距離がわかり、旋回角度検出器63でコラム6の旋回角度を検出することができるので、ブーム7の旋回角度がわかる。さらに、荷重検出器65で吊荷の重さを検出することができるので、吊下された吊荷の重さがわかる。なお、厳密には、ブーム7の長さが変化すると先端部7sとフック13間の距離が変わってしまうため、ウインチドラム回転検出器64単独ではブーム7の先端部7sとフック13間の距離を検出することはできないが、ブーム長検出器61とブーム角度検出器62によってブーム長さとブーム角度の変化を同時に検出し、距離の変動分を補正することでブーム7の先端部7sとフック13間の距離を検出することが可能となっている。
That is, the crane 1 can detect the length of the
次に、上記コントローラ30についてより詳しく説明する。
このコントローラ30は、以下いずれも図示しない、所定の制御プログラムに基づいて、演算およびこの車両搭載型クレーン1のシステム全体を制御するCPUと、所定領域に予めCPUの制御プログラム等を格納しているROMと、ROM等から読み出したデータやCPUの演算過程で必要な演算結果を格納するためのRAMと、クレーン1の遠隔操作器19等を含めた外部装置に対してデータの入出力を媒介するI/F(インターフェイス)とを有して構成されている。これらは、データを転送するための信号線であるバスで相互にかつデータ授受可能に接続されている。そして、遠隔操作器19またはクレーン1本体の手動レバー18からは、クレーン1の各アクチュエータを作動させる実行指令となる所定の操作信号が、オペレータによるスイッチ操作またはレバー操作により入力されるようになっている。
Next, the
This
次に、このコントローラ30で実行されるティーチングプレイバック処理について図6を参照しつつ説明する。
まず、ティーチングプレイバック処理のうちのティーチング処理について説明する。
このティーチング処理は、クレーン1の主プログラムに対するタイマ割り込み処理であって、コントローラ30でティーチング処理が実行されると、図6(a)に示すように、まず、ステップS11に移行してサンプリング終了フラグの有無が確認される。サンプリング終了フラグは、オペレータにより、前回までに入力された一連の操作内容の記憶に係るサンプリング処理が終了しているか否かを判定するためのフラグであって、サンプリング終了フラグが立っていれば(YES)、ステップS12に移行し、ステップS12では全データをリセットしてステップS13に移行する。つまり、ステップS12では、前回までに入力された一連の操作内容の記憶を破棄してからステップS13に移行する。一方、サンプリング終了フラグが立っていなければ(NO)それまでに入力された一連の操作内容の記憶を維持したままステップS13に移行する。
Next, the teaching playback process executed by the
First, the teaching process in the teaching playback process will be described.
This teaching process is a timer interrupt process for the main program of the crane 1. When the teaching process is executed by the
ステップS13では、荷重検出器65からの信号に基づいて荷重が検出されているか否かを判定する。つまり、荷重が検出されていなければ(NO)ステップS14に移行し、ステップS14では、サンプリング終了フラグを立ててから処理を戻してティーチング処理を終える。一方、荷重が検出されていれば(YES)、ステップS15に移行する。
ここで、オペレータによって荷物が吊上げられると荷重検出器65からの信号が検出されるが、上記ステップS13では、その信号が予め設定しておいた設定時間以上且つ判定値以上になったときに、荷重が検出されたものと判定する。これらの設定時間と判定値は、荷重検出器65の信号の振幅を考慮したものであり、振幅によってサンプリングの開始に影響が生じないようにしている。つまり、荷重検出器65からの信号は、吊荷を吊っていない状態であっても0近辺での振れがあるし、また、吊荷を吊っていない状態であってもクレーンを動かしてフックが揺れた場合には、幾分荷重に振れが検出されるからである。
In step S13, it is determined based on a signal from the
Here, when the load is lifted by the operator, a signal from the
ステップS15では、サンプリング間隔として設定される一定周期TのタイマをリセットしてステップS16に移行し、ステップS16では、設定された一定周期Tになるまで待機し(NO)、一定周期Tが経過したら(YES)ステップS17に移行する。
ステップS17では、上記ブーム長検出器61、ブーム角度検出器62、旋回角度検出器63、およびウインチドラム回転検出器64からの信号に基づいて、そのときのブーム7の先端部7sの位置とフック13の位置を記憶して処理をステップS11に戻す。ここで、この記憶内容は、上記サンプリング終了フラグが確認されるまでは、それまでに入力された一連の操作内容の記憶を維持したまま記憶される。
In step S15, a timer having a fixed period T set as a sampling interval is reset, and the process proceeds to step S16. In step S16, the process waits until the set constant period T is reached (NO). (YES) The process proceeds to step S17.
In step S17, based on the signals from the
このように、このティーチング処理(ティーチングモード)では、オペレータによって荷物が吊上げられている間はサンプリングが所定間隔で継続して行われ、このサンプリング中にクレーンを操作すると、そのときのブームトップの位置とフックの位置の移動軌跡が逐次記憶される。そして、荷を降ろすと、荷重検出器65からの信号により、荷重が設定値以下になったところでサンプリングを自動的に終了するようになっている。
As described above, in this teaching process (teaching mode), sampling is continuously performed at predetermined intervals while the load is being lifted by the operator, and when the crane is operated during this sampling, the position of the boom top at that time And the movement trajectory of the hook position are sequentially stored. When the load is unloaded, sampling is automatically ended when the load becomes a set value or less by a signal from the
なお、上述した本実施形態の構成において、「課題を解決するための手段」に記載の「荷重検出手段」には荷重検出器65が対応し、「操作内容記憶手段」には、コントローラ30で実行されるティーチング処理(上記ステップS11〜17)が対応し、「操作内容再現手段」には、コントローラ30で実行されるプレイバック処理(上記ステップS21〜25)が対応している。
In the configuration of the present embodiment described above, the
次に、ティーチングプレイバック処理のうちのプレイバック(再生および逆再生)処理について説明する。なお、クレーン1での荷役作業は、遠隔操作器19またはクレーン1本体側の手動レバー18によって行うものであるが、本実施形態の例は、上記遠隔操作器19によるプレイバック(再生および逆再生)処理の例について説明する。
Next, playback (reproduction and reverse reproduction) processing in the teaching playback processing will be described. The cargo handling work on the crane 1 is performed by the
ここで、遠隔操作器19は、図5に示すように、クレーン1の各アクチュエータを動作させるための、ブーム起伏選択スイッチ71、フック巻き上げ巻き下げ選択スイッチ72、ブーム伸縮選択スイッチ73、および左右旋回選択スイッチ74の4つの選択スイッチと、それらの操作量を求めるための速度レバー75を有し、この速度レバー75の引き量を変化させて上述した各アクチュエータの動作速度を決定するようになっている。なお、4つの選択スイッチのうち複数を選択すると複数のアクチュエータが連動して作動するようになる。
Here, as shown in FIG. 5, the
図6(b)に、この遠隔操作器19を使用した場合のプレイバック(再生および逆再生)処理の一例を示す。なお、上記ティーチング処理の開始から終了までのクレーン1の動きを順方向(再生)とすると、ティーチング終了から元に戻す場合には逆方向となるので、このときのプレイバックモードは逆再生の操作となる。
この遠隔操作器19では、プレイバック処理を実行するために、図5に示す「モード切換」スイッチ76をプレイバックモードスイッチとして割り当てている。また、ブーム伸縮選択スイッチ73を、プレイバック処理の再生方向の選択スイッチとして割り当てており、さらに、ブーム伸び側をティーチング内容の再生とし、ブーム縮み側をティーチング内容の逆再生としてそれぞれ割り当てている。
FIG. 6B shows an example of playback (reproduction and reverse reproduction) processing when the
In the
そして、コントローラ30においては、このプレイバック処理は、クレーン1の主プログラムに対するタイマ割り込み処理になっており、プレイバック処理が実行されると、まずステップS21に移行して、遠隔操作器19において「モード切換」スイッチ76が押されているか否かを判定し、押されていれば(YES)、ステップS22に移行し、そうでなければ(NO)、処理を戻すようになっている。
In the
ステップS22では、再生モードの割り当てスイッチ、つまり、ブーム伸縮選択スイッチ73がブーム伸び側に操作されているか否かを判定し、伸び側に操作されていれば(YES)、ステップS24に移行し、そうでなければ(NO)ステップS23に移行する。ステップS23では、逆再生モードの割り当てスイッチ、つまり、ブーム伸縮選択スイッチ73がブーム縮み側に操作されているか否かを判定し、縮み側に操作されていれば(YES)、ステップS25に移行し、そうでなければ(NO)処理を戻すようになっている。
In step S22, it is determined whether or not the regeneration mode assignment switch, that is, the boom expansion /
そして、ステップS24では、上記ティーチング処理において入力されて記憶された一連の操作内容に基づき、速度レバー75の引き量に応じて、クレーン1本体の各アクチュエータの動作速度を決定しつつプレイバック処理の再生モードが実行される。また、ステップS25では、ティーチング処理において入力されて記憶された一連の操作内容に基づき、速度レバー75の引き量に応じて各アクチュエータの動作速度を決定しつつ逆再生モードが実行される。なお、プレイバック(自動運転)を開始した後は、モード切換スイッチ76と選択スイッチ73から手を離しても速度レバー75を引いていれば、プレイバックモード(再生モードおよび逆再生モード)を保持するようになっている。そして、オペレータが速度レバー75から手を離すとこのプレイバック処理(プレイバックモード)を終了する。
In step S24, the playback process is performed while determining the operating speed of each actuator of the crane 1 body according to the pulling speed of the
次に、このクレーン1のティーチングプレイバック装置の作用・効果について説明する。
このクレーン1での荷役作業は、遠隔操作器19またはクレーン1本体の手動レバー18によって行う。ここで、このクレーン1においては、図7(a)に示すように、オペレータがクレーン1を動かして荷物Wを吊上げると、上述したように、荷重検出器65からの信号により荷重が検出されるので、その荷重が予め設定しておいた設定時間および判定値以上になったところでティーチング(教示)モードに自動的に切り換わる。
Next, the operation and effect of the teaching playback device of the crane 1 will be described.
The cargo handling work on the crane 1 is performed by the
そして、荷物Wを吊上げることでティーチングモードに自動的に切り換わると、一定時間後から(なお、その時点からティーチングが開始されるように構成してもよい)、ブーム7先端とフック13の位置を一定周期Tでサンプリングを行い、ブーム7の先端部7sとフック13の位置を逐次記憶することができる。したがって、ティーチングモード中にクレーン1を操作するとブーム7の先端部7sとフック13の位置の移動軌跡を記憶することになる。そして、図7(b)に示すように、オペレータが荷物Wを降ろすと、荷重検出器65からの信号により、荷重が判定値以下になったところでティーチングモードを自動的に終了する。
When the baggage W is automatically switched to the teaching mode by lifting the baggage W, it is possible to configure the
次に、プレイバック(再生および逆再生)する場合は、クレーン1の遠隔操作器19を用いて、「モード切換」スイッチ76を押しながら、ブーム伸縮選択スイッチ73の「伸」選択スイッチの操作でプレイバック再生モードとなり、速度レバー75の引き量を変化させて動作速度を調整することができる。
また、「モード切換」スイッチ76を押しながらブーム伸縮選択スイッチ73の「縮」選択スイッチの操作でプレイバック逆再生モードとなり、速度レバー75の引き量を変化させて動作速度を調整することができる。したがって、このクレーン1のティーチングプレイバック装置によれば、プレイバックモードでの逆再生の操作を行うと、図8(a)から(b)に示すように、ティーチングで記憶されたブーム7の先端部7sとフック13の位置の移動軌跡を逆に辿って、例えば再度トラックの荷台上の初めのブーム7の先端部7sとフック13の位置を戻すことが自動運転によって容易にできる。
Next, in the case of playback (reproduction and reverse reproduction), the
Further, the playback reverse playback mode is set by operating the “shrink” selection switch of the boom expansion /
なお、このクレーン1のティーチングプレイバック装置によれば、プレイバック(自動運転)を開始した後は、モード切換スイッチ76と選択スイッチ73から手を離しても、速度レバー75を引いていればプレイバックモードを保持するので、その操作が容易である。そして、オペレータが速度レバー75から手を離すとプレイバックモードを終了することができる。なお、オペレータが速度レバー75から手を離しても自動運転を保持することも可能であるが、安全上そのようにしない方が望ましい。
According to the teaching playback device of the crane 1, after starting playback (automatic operation), if the
さらに、このクレーン1のティーチングプレイバック装置によれば、例えば、次の荷物を吊上げたときは、再度ティーチングモードに自動で切換わり、前回の記憶内容はリセットにより破棄され、今回の新たな移動軌跡の記憶を開始することができる。したがって、以降、トラックの荷台から各目的の場所まで荷物を積み降ろした後の復帰動作は全て自動運転によって戻すことができるようになる。 Further, according to the teaching playback device of the crane 1, for example, when the next load is lifted, the teaching mode is automatically switched again to the teaching mode, the previous stored contents are discarded by the reset, and the new movement trajectory of this time You can start memorizing. Therefore, after that, all the returning operations after loading / unloading the cargo from the truck bed to each destination can be returned by automatic operation.
このとき、荷を吊っているとき(ティーチング中)は、吊荷が障害物に当らないようにオペレータがクレーン1を慎重に操作した移動軌跡を記憶するわけであるから、逆再生での自動運転でもその移動軌跡を辿ってクレーンが動作する。したがって、障害物に当ることなくトラックの荷台上に復帰することができる。なお、自動運転でトラックの荷台上に復帰した後に、そのまま荷を吊らない状態でプレイバックの再生の操作を行った場合は、ティーチング内容が消去されずに記憶が維持されるため、前回荷を降ろした場所まで自動運転することができる。 At this time, when the load is suspended (during teaching), the movement trajectory of the operator carefully operating the crane 1 is stored so that the suspended load does not hit the obstacle, so automatic operation with reverse regeneration is performed. But the crane moves along the trajectory. Therefore, it is possible to return to the truck bed without hitting the obstacle. If the playback operation is performed without lifting the load after returning to the truck bed in automatic operation, the teaching contents are not erased and the memory is maintained. It is possible to drive automatically to the place where it was lowered.
以上説明したように、このクレーン1のティーチングプレイバック装置によれば、一連の動作内容をクレーン側が記憶するときに、オペレータがティーチングモードに切り換える煩わしさをなくしつつも、吊荷の有無に応じてティーチングを自動で実行し、それにより記憶した一連の操作手順による自動運転を行うことができる。
なお、本発明に係るクレーンのティーチングプレイバック装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
As described above, according to the teaching playback device of the crane 1, when the crane side memorizes a series of operation contents, it eliminates the trouble of the operator switching to the teaching mode, while depending on the presence or absence of a suspended load. Teaching is automatically executed, and automatic operation can be performed by a series of stored operation procedures.
The crane teaching playback device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記実施形態では、車両搭載型クレーンを例に説明したが、これに限らず、本発明に係るクレーンのティーチングプレイバック装置は、種々のクレーンにおけるティーチングプレイバック装置に適用可能である。
また、例えば上記実施形態では、オペレータが通常操作によって荷を吊ってから降ろすまでの一連の操作手順が、その都度自動的にティーチングし直される例で説明したが、これに限定されず、例えば、ティーチングモードの自動/手動切換設定スイッチを備える構成とすることができる。つまり、ティーチングモードを、荷物の負荷検出によって自動で切り換えるか、オペレータが手動で切り換えるようにするかを、ティーチング自動/手動切換スイッチ等を設けることによって設定の切換を可能とすることができる。
For example, in the above embodiment, a vehicle-mounted crane has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the crane teaching playback device according to the present invention can be applied to teaching playback devices in various cranes.
Further, for example, in the above-described embodiment, a series of operation procedures from when an operator hangs a load by normal operation to when it is unloaded has been described as an example in which teaching is automatically performed each time, but is not limited thereto, for example, A teaching mode automatic / manual switching setting switch can be provided. That is, it is possible to change the setting by providing a teaching automatic / manual changeover switch or the like whether the teaching mode is automatically changed according to the load detection of the load or is manually changed by the operator.
このような構成であれば、自動運転でトラックの荷台上の初期位置にブーム7の先端部7sとフック13の位置が復帰した後に、ティーチングモードを手動に切り換えると、次に荷を吊ってもティーチングモードに切り換わらず、ティーチングの内容は記憶が維持される。そのため、荷を吊ったままの状態で前回の荷を降ろした場所まで自動運転をすることも可能である。そのため、例えば、トラックの荷台に複数の荷物があり、その荷物を一カ所の目的とする場所に繰り返し移動する場合には、プレイバック(自動運転)の再生と逆再生の繰り返しによって荷役作業を効率良く実施できる。
With such a configuration, when the teaching mode is switched to manual after the positions of the
1 車両搭載型クレーン(クレーン)
2 アウトリガ
3L、3R アウトリガ用油圧シリンダ
4 ベース
5 旋回用油圧モータ(アクチュエータ)
6 コラム
7 ブーム
8 ブーム伸縮用油圧シリンダ(アクチュエータ)
9 ブーム起伏用油圧シリンダ(アクチュエータ)
10 ウインチ用油圧モータ(アクチュエータ)
11 ウインチ
12 ワイヤロープ
13 フック
14 タンク
15 エンジン
16 PTO
17 油圧ポンプ
18 操作レバー
19 遠隔操作器
20 コントロールバルブ
22 ピストンロッド
23 鉄芯
28、29 (アウトリガ用)切換弁
30 コントローラ
31、32、33、34 切換弁
35 減圧弁
36 メインスプール
37 パイロットピストン
37L、37R 油室
38 メインリリーフ弁
39 アンロード弁
40 位置検出器
41 比例ソレノイド
42L、42R ソレノイド
50 アクセルシリンダ
51 比例ソレノイド
52 メインスプール
53 位置検出器
61 ブーム長検出器
62 ブーム角度検出器
63 旋回角度検出器
64 ウインチドラム回転検出器
65 荷重検出器(荷重検出手段)
70 電源ランプ
71 ブーム起伏選択スイッチ
72 フック巻き上げ巻き下げ選択スイッチ
73 ブーム伸縮選択スイッチ
74 左右旋回選択スイッチ
75 速度レバー
76 モード切換スイッチ
1 Vehicle-mounted crane (crane)
2
6
9 Boom hydraulic cylinder (actuator)
10 Hydraulic motor (actuator) for winch
11
17
70
Claims (1)
荷吊による荷重を検出する荷重検出手段と、前記入力された一連の操作内容を記憶する操作内容記憶手段と、該操作内容記憶手段で記憶された一連の操作内容の再生および逆再生をする操作内容再現手段とを備え、
前記操作内容記憶手段は、前記荷重検出手段からの検出信号に基づいて、荷吊が有りとの判断がされたときから荷吊が無しとの判断がされたときまでに入力された一連の操作内容を記憶するようになっていることを特徴とするクレーンのティーチングプレイバック装置。 A teaching playback device capable of storing a series of operation contents input by an operator for operating a crane, and reproducing and reverse reproducing the series of operation contents,
Load detecting means for detecting a load caused by hanging the load, operation content storing means for storing the inputted series of operation contents, and operation for reproducing and reverse reproducing the series of operation contents stored in the operation content storing means Content reproduction means,
The operation content storage means is a series of operations input from when it is determined that there is a load suspension until when it is determined that there is no load suspension based on a detection signal from the load detection means. A crane teaching playback device characterized by memorizing the contents.
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