JP2012019702A - 作業機械におけるプロセッサ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】把持した木材の姿勢や位置を変えて作業をする際に木材が運転席に衝突するのを防止して、安全な目視観察を可能とする。
【解決手段】作業機械のアームの先端には木材を保持して所定の動作や切断を行うプロセッサを備え、このプロセッサには、作業具本体を回動させるための油圧モータ、木材を把持するためのグラップル、このグラップルで把持した木材を長さ方向に送るための送材装置１０７、把持した木材を切断するためのチェーンソー１０６を備える。また、グラップルで把持した木材に所望の動作を与えるためにアクチュエータを動作させた場合の１周期演算後の前記木材の位置を演算する演算装置９３と、前記１周期演算後の前記木材の位置と、記憶手段９２に記憶されている接触判定領域のデータに基づいて、前記木材が作業機械に接触する虞がないかどうかを判断する接触判定手段を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、木材の伐採や造材するための林業用のアタッチメントであるプロセッサを取り付けた作業機械におけるプロセッサ制御装置に関する。

油圧ショベルなどの作業機械に、木材の伐採や造材するための林業用のアタッチメントであるプロセッサを取り付けたものとしては特許文献１に記載されたものなどがある。この特許文献１のものには、可動アームを有する作業機械に、伐採された木材を保持して所定長さ毎に切断するプロセッサを備えたものが記載されている。

特開２００５−２７５０９号公報

木材製造用の一般的なプロセッサは、通常、ブーム及びアームを有する油圧ショベルなどの作業機械の前記アーム先端に着脱自在に取り付けられている。また、プロセッサには、木材を水平状態で掴む開閉爪状のグラップル、木材を長さ方向に送る送り機構（送材装置）、木材の枝を打ち落とす枝打ち刃（カッタ）、木材を切断するチェーンソーなど、各種機構が組み込まれている。

前記プロセッサの操作は、油圧ショベルのオペレータ（作業者）が行い、伐採された木材は、用途に適した寸法に切断される。このとき、プロセッサで切断される木材に、曲がり、節、空洞があると商品価値が損なわれるので、避けなければならない。

このため、作業者は、木材を目視観察しながら作業を進め、曲がり、節、空洞などの欠陥箇所を避けて、所定寸法の木材を切り出すようにしている。従って、オペレータは、木材を把持した状態で、プロセッサを回転させたり、木材を送ったりしながら目視を行っている。

プロセッサで把持された木材を、オペレータは、視線方向から観察できるだけであるため、把持した木材を水平方向に回転させて運転席の方向に向けた後、作業者の視線方向に向けて送る動作をして目視観察を行うことも必要になってくる。

しかし、この特許文献１のものには、このように木材の姿勢や位置を種々変えて作業をする際に、木材が運転席に衝突するなどの課題について、十分に考慮されていない。

本発明の目的は、把持した木材を操作室方向に向けるために回転させたりする場合でも、把持した木材が操作室に接触するのを防止することができる作業機械におけるプロセッサ制御装置を得ることにある。

本発明の他の目的は、把持した木材の曲がりなどをオペレータが目視により確認し易いように、前記木材を操作室方向に向けるために回転させたり、操作室方向に向かって前記木材を送ったり、木材を送った後に回転させたりする場合でも、把持した木材が操作室に接触するのを防止して、目視確認を安全に行うことができる作業機械におけるプロセッサ制御装置を得ることにある。

上記目的を達成するため、本発明は、可動されるアームを備えた作業機械と、該作業機械の前記アーム先端に取付けられ、木材を保持して所定の動作や切断を行うプロセッサとを備え、前記プロセッサは、作業具本体と、この作業具本体を回動させるための回転手段と、前記作業具本体に設けられ、木材を把持するための把持手段と、この把持手段で把持した木材を長さ方向に送るための送材手段と、把持した木材を切断するための切断手段とを有しており、更に前記プロセッサに把持した木材に所望の動作や処理を与えるための操作指令を発するための操作信号発生手段を備える作業機械におけるプロセッサ制御装置において、把持した木材が前記作業機械に接触するかどうかを判定するための接触判定領域に関するデータを記憶しておくための記憶手段と、前記操作信号発生手段からの操作信号に基づいて、前記把持した木材に所望の動作や処理を与えるためのアクチュエータを動作させた場合の一定周期後の前記木材の位置を演算するための演算手段と、前記一定周期後の前記木材の位置と前記記憶手段に記憶されている接触判定領域のデータとに基づいて前記木材が前記作業機械に接触する虞がないかどうかを判断する接触判定手段とを備えていることを特徴とする。

本発明の他の特徴は、可動されるアームを備えた作業機械に装備され、木材を保持して所定長さ毎に切断するプロセッサを備え、前記プロセッサは、作業具本体と、この作業具本体を前記アームの先端に取付けるための取付部と、前記作業具本体を回動させるための回転手段と、木材を把持するために前記作業具本体に設けられた把持手段と、前記作業具本体部に設けられ、前記グラップルアームで把持した木材を長さ方向に送るための送材手段と、前記作業具本体に設けられ、把持した木材を切断する切断手段とを有しており、更に前記プロセッサに把持した木材に所望の動作や処理を与えるための操作指令を発するための操作信号発生手段を備える作業機械におけるプロセッサ制御装置において、把持した木材が前記作業機械に接触するかどうかを判定するための接触判定領域に関するデータを記憶しておくための記憶手段と、前記操作信号発生手段からの操作信号に基づいて、前記把持した木材に所望の動作や処理を与えるためのアクチュエータを動作させた場合の一定周期後の前記木材の位置を演算するための演算手段と、前記一定周期後の前記木材の位置と前記記憶手段に記憶されている接触判定領域のデータとに基づいて前記木材が前記作業機械に接触する虞がないかどうかを判断する接触判定手段とを備え、前記接触判定手段で前記木材が作業機械に接触する虞がないと判断された場合には前記操作信号のあったアクチュエータを駆動させ、接触する虞があると判断された場合には前記操作信号を実行せずに当該操作信号に基づく操作を終了することにある。

ここで、前記作業機械には、ブーム及び前記アームを有するフロント作業機を備えると共に、これらブーム、アームの角度を検出する角度センサを備え、更に前記回転手段の回動角度を検出する角度センサを備え、これらの角度センサからの角度検出情報が前記演算手段に入力される構成にすると良い。また、前記送材手段により送られた木材の送り量を計測するための測長装置を備えることが好ましい。

前記把持手段は開閉する一対のグラップルアームで構成されたグラップルであり、前記グラップルアームの回動角度を検出する角度センサを備え、この角度センサからの角度検出情報が前記演算手段に入力されるようにすると良い。

また、前記演算手段には、前記フロント作業機を操作する操作信号、前記回転手段を操作する操作信号、及び前記送材手段を操作する操作信号が入力されることが好ましい。

前記接触判定領域は、前記作業機械の操作室に接触しない領域であって、安全領域も加えた領域としても良い。また、前記接触判定領域の更に外側に減速領域を設け、前記演算された一定周期後の前記木材の推定位置が前記減速領域に位置する場合には、前記操作指令に対して通常の動作よりも遅く動くように減速処理を行うようにしても良い。

本発明によれば、把持した木材を操作室方向に向けるために回転させたりする場合でも、把持した木材が操作室に接触するのを防止することのできる作業機械におけるプロセッサ制御装置を得ることができる。

また、把持した木材の曲がりなどをオペレータが目視により確認し易いように、前記木材を操作室方向に向けるために回転させたり、操作室方向に向かって前記木材を送ったり、木材を送った後に回転させたりするプロセッサを備えている場合でも、把持した木材が操作室に接触するのを防止できるので、把持した木材の目視確認を安全に行うことができる効果がある。

本発明が適用される作業機械の一例としての油圧ショベルの全体構成を示す斜視図。 図１に示す作業機械に作業具としてプロセッサを装着した場合の本発明の実施例１を示す作業機械の正面図。 図２に示すプロセッサを拡大して示す正面図。 実施例１におけるプロセッサ制御装置を示す制御ブロック図。 図４に示すプロセッサ制御装置における制御フローを示すフローチャート。 図１に示す作業機械の正面図で、作業機械の姿勢を演算するための座標系を説明する図。 実施例１で使用される接触判定領域を説明する概念図。 把持した木材の１周期演算後の接触判定を説明する概念図で、接触しないと判断される場合の例を示す図。 把持した木材の１周期演算後の接触判定を説明する概念図で、接触すると判断される場合の例を示す図。

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。本実施例は、作業機械としての油圧ショベルに本発明を適用した場合のものである。

本実施例が適用される油圧ショベルは、図１に示すように、垂直方向にそれぞれ回動するブーム１ａ、アームｌｂ及び作業具（バケット）１ｃからなる多関節型のフロント作業機１Ａと、上部旋回体１ｄ及び下部走行体１ｅからなる車体１Ｂとで構成されている。前記フロント作業機１Ａのブーム１ａの基端は上部旋回体１ｄの前部に支持されており、このブーム１ａの先端にアーム１ｂの一端が支持され、このアーム１ｂの他端に前記作業具（この例ではバケット）１ｃが支持されている。

上部旋回体１ｄには操作室（運転室）１３が設けられている。ブーム１ａ、アーム１ｂ、作業具（バケット）１ｃ、上部旋回体１ｄ及び下部走行体１ｅはそれぞれブームシリンダ３ａ、アームシリンダ３ｂ、バケットシリンダ３ｃ、旋回モータ（図示せず）及び左右の走行モータ３ｄによりそれぞれ駆動され、それらの動作は操作室１３内に備えられた操作レバー（図示せず）により指示される。なお、１４ａは左走行駆動体、１４ｂは右走行駆動体である。

図１に示した油圧ショベルでは、作業具１ｃとしてバケットとしてあるが、この作業具１ｃとしては、バケットの他に種々のアタッチメントと交換して使用することができる。樹木を伐採して木材及び残材を製造するためのアタッチメントとしては、プロセッサ、ハーベスタ、チェーンソー付グラップルなどがある。本実施例では、プロセッサを用いた例を説明するが、バーベスタ、チェーンソー付グラップルなどのアタッチメントでも木材や丸太の側長機能を有しているものであれば同様に実施することができ、本発明におけるプロセッサの概念に含まれるものである。

次に、本実施例に使用される作業具１ｃとしてのプロセッサを装着した作業機械の例を図２に示す。図２において、１ｃがプロセッサ（作業具）であり、他の部分は図１と同一であり、同一符号を付して説明を省略する。また、図２に示すプロセッサ１ｃの構造を図３に拡大して示す。図２、図３において同一符号を付した部分は同一部分である。

図２、図３において、１００はフロント作業機１Ａのアーム１ｂに取り付けるための取付部、１０１は油圧モータ（回転手段）１０２を前記取付部１００取付けるための支持部材、１０３は前記油圧モータ１０２の下部に取付けられた作業具本体である。この作業具本体１０３は前記油圧モータ１０２によりその回転軸回りに回動される。

また、前記作業具本体１０３には一対のグラップルアーム１０４ａ，１０４ｂで構成されたグラップル１０４が開閉自在に取付けられており、このグラップル１０４は作業具本体１０３に設けられている油圧シリンダ（図示せず）により開閉され、木材などを把持するように構成されている。１０５ａ，１０５ｂは前記グラップルアーム１０４ａ，１０４ｂの回動支点となる部分に設けられた角度センサで、これらの角度センサ１０５ａ，１０５ｂによりグラップルアーム１０４ａ，１０４ｂの回動角度を検出し、把持した木材などの直径を演算できるようになっている。

即ち、前記角度センサ１０５ａ，１０５ｂの検出信号は図４に示すような演算ユニット９（プロセッサ制御装置）に出力され、この演算ユニット９で角度センサ１０５ａ，１０５ｂからの検出信号を基に、把持した木材などの直径を演算する。なお、木材などの直径を演算する手段としては、前記角度センサ１０５ａ，１０５ｂによるものの他、前記グラップル１０４を開閉する油圧シリンダにストロークセンサを設け、油圧シリンダのストロークを検出することでも、把持した木材の直径を演算することは可能である。

図２、図３に戻り、１０６は、作業具本体１０３に備えられ把持した木材を切断するためのチェーンソー（切断部、切断手段）で、このチェーンソー１０６は通常時は作業具本体１０３の内部や側部に収納されているが、把持した木材の切断時には、その一端側を支点として図３に示すように回動されて木材を切断する。１０７は前記グラップル１０４に把持された木材を送り動作させるための送材装置で、この送材装置１０７は前記左右一対のグラップルアーム１０４ａ，１０４ｂのそれぞれに設けられている。グラップル１０４で把持された木材は前記送材装置１０７により、図３の紙面直行方向に送り動作され、所定の距離を移送された後、前記チェーンソー１０６により切断されて、所定長さの木材が製材される。

１０８は前記送材装置１０７による木材の送り量を計測（例えば製材される木材の長さを計測）するための測長装置で、この測長装置１０８は、作業具本体１０３に設けられた測長用ローラ１０８ａに連結されている。測長装置１０８は前記測長用ローラの回転数（又はパルス）を計測し、その計測値は、図４に示す演算ユニット９に出力され、この演算ユニット９で前記測長装置１０８からの信号を基に、把持した木材の送り量を演算する。所定の送り量だけ把持した木材を送ったら、前記送材装置１０７を一旦停止させ、前記チェーンソー１０６を駆動して木材を所定長さに切断するように、前記作業具（プロセッサ）１ｃは制御される。なお、後述する「チェーンソー１０６に把持した木材の切断指令を与えるためのスイッチ５ｔ」が押されると送り量をゼロリセットする。

図３において、１０９は前記作業具本体１０３に固定して設けられたカッタ、１１０ａ，１１０ｂは前記左右のグラップルアーム１０４ａ，１０４ｂのそれぞれに、ピン１１１ａ，１１１ｂを支点にして回動駆動するように取付けられたカッタで、これらのカッタ１０９，１１０ａ，１１０ｂにより把持した木材の枝払いをする。前記カッタ１０９，１１０ａ，１１０ｂは何れも前記送材装置１０７の木材移送方向上流側で、グラップル１０４により把持された状態の木材の外周部を覆うように設けられ、木材が移送される際にこれらのカッタ１０９，１１０ａ，１１０ｂにより木材の枝が切断される。なお、前記回転駆動されるカッタ１１０ａ，１１０ｂは、それぞれのグラップルアーム１０４ａ，１０４ｂに１個づつの計２個を設けられている例で説明したが、これら駆動型のカッタが２個だけでは不足する場合には、この駆動型のカッタを更に追設すれば良い。

図２に示す操作室１３の中には、前記フロント作業機１Ａのブーム１ａ、アーム１ｂ、作業具１ｃ、上部旋回体１ｄを操作するための各操作レバー（図示せず）が備えられており、これらの操作レバーの何れかには、前記グラップルアーム１０４に木材などを把持させる指令を与えるためのスイッチ、把持した木材などを開放させるための指令を与えるスイッチ、前記油圧モータ１０２に上面から見て右回転をさせるための指令を与えるスイッチ（回転指令スイッチ）５ｇＲ、同じく左回転をさせるための指令を与えるスイッチ（回転指令スイッチ）５ｇＬ、前記送材装置１０７に把持した木材などを正方向に送るための指令を与えるスイッチ（送材指令スイッチ）５ｑＦ、同じく逆方法に送るための指令を与えるスイッチ（送材指令スイッチ）５ｑＢ、前記チェーンソー１０６に把持した木材の切断指令を与えるためのスイッチ５ｔなどが備えられている（何れのスイッチも図１〜図３には図示せず、図４参照）。また、前記操作室１３には、オペレータが、把持した木材の姿勢（把持した木材のプロセッサから木材端部までの距離など）を入力するための姿勢入力装置も備えられている（何れも図示せず）。

なお、図２に示すフロント作業機１Ａの姿勢を検出するために、ブーム１ａ、アーム１ｂ、作業具１ｃの各接続部（リンク部分）にはそれぞれ角度センサ８ａ〜８ｃが設けられ、前記油圧モータ１０２の回転軸にもその回転角度を検出するための角度センサ８ｄ（図３に図示せず、図４参照）が設けられている。

図４により、前記演算ユニット（プロセッサ制御装置）９の構成を説明する。図に示すように、演算ユニット９には、前述したブーム１ａ、アーム１ｂ、作業具１ｃの角度センサ８ａ〜８ｃと、前記油圧モータ１０２の角度センサ８ｄからの検出情報が入力手段９１に入力される。また、操作室１３に設けられた前記スイッチ５ｇＲ、５ｇＬ、５ｑＦ、５ｑＢ、５ｔからの指令情報（操作信号）も入力手段９１に入力される。更に、前記作業具１ｃにおける角度センサ１０５（１０５ａ，１０５ｂ）や測長装置１０８からの情報も前記入力手段９１に入力される。また、フロント作業機１Ａのブームやアームなどの各操作レバーの操作情報（操作信号）も前記入力手段９１に入力される。前記操作信号を発する前記スイッチ類や前記操作レバーは操作信号発生手段となる。

前記演算ユニット９には、前記入力手段９１の他に、実施プログラム、車体の寸法、制限領域（接触判定領域）、演算途中の変数などを記憶しておくための記憶装置９２、前記入力手段９１により入力された情報と前記記憶装置に記憶された情報とを基に演算を行う演算装置９３、該演算装置９３での演算結果を基に外部に指令を出力する出力手段９４などが備えられている。

上記演算ユニット９における演算の仕方について図５に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図５に示すフローチャートにおける「スタート」と「終了」までの演算は一定の周期、例えば１周期は１０ミリ秒（ｍｓ）で動くものとする。
まず、ステップＳ１１０では、前記角度センサ１０５からの情報を基に、把持している木材の直径を演算すると共に、前記測長装置１０８からの情報を基に、把持して送材装置１０７で送られた木材の送り量（長さ）を演算する。

次のステップＳ１５０では、把持した木材のチェーンソー１０６への切断指令を与えるスイッチ５ｔがＯＮかＯＦＦかを判断する。ステップＳ１５０が肯定された場合、即ち切断スイッチ５ｔがＯＮの場合には、ステップＳ１６０に進み、チェーンソーへ切断の指令を与え、測長装置の送り量をゼロリセットし、終了する。ステップＳ１５０が否定された場合、即ち切断スイッチ５ｔがＯＦＦの場合は、ステップＳ１７０に進む。

ステップＳ１７０では、フロント作業機１Ａや上部旋回体１ｄを操作するための各操作レバー、前記回転指令スイッチ５ｇＲ，５ｇＬ、或いは前記送材指令スイッチ５ｑＦ，５ｑＢの何れかが操作されているかを判断する。全てが操作されていない場合は、終了となる。何れか一つでも操作信号がある場合には、ステップＳ１８０に進み、フロント作業機１Ａ及び作業具１ｃに取り付けられた角度センサ８ａ〜８ｄの情報を取り込む。

続いて、ステップＳ１９０に進み、フロント作業機１Ａ及び作業具１ｃの姿勢と木材の位置を演算する。この姿勢演算及び木材の位置演算の内容について説明する。

図６はショベルの姿勢を演算する座標系を表す。図４に示す演算ユニット９の記憶装置９２にはフロント作業機１Ａ及び車体１Ｂの各部寸法が記憶されており、これらのデータと、フロント作業機１Ａの前記角度センサ８ａ，８ｂ，８ｃで検出した回動角α，β，γの値を用いて、油圧ショベルにおける作業具１ｃの位置Ｐ１、前記送材装置１０７により把持された木材が排出される側の鉛直方向に対する角度θ（Ｘ−Ｙ平面）とを計算する。このときＰ１の位置は、例えば上部旋回体１ｄの中心を原点としたＸ−Ｙ座標系の座標値（Ｘ１，Ｙ１）として求める。Ｘ−Ｙ座標系は車体１Ｂに固定した直交座標系であり、垂直面内にあるとする。

また、油圧モータ１０２の角度センサ８ｄで検出した角度を用いて、送材装置１０７の木材が排出される側の水平方向に対する角度η（Ｘ-Ｚ平面）を計算する。この演算された姿勢と、前記ステップＳ１１０で読み込まれ、また演算された把持されている木材の直径情報、送材装置１０７よりも先に出ている木材の長さ情報（この情報はオペレータが目視して概略の長さを入力しても良いし、或いは木材把持後に木材端部を特定の位置まで送り、その位置から送った距離を計測した情報でも良い）、或いは必要に応じて前記姿勢入力装置で入力された情報などにより、現在の把持している木材の位置を演算する。

図５のフローチャートに示す次のステップ１９５では、前記ステップＳ１７０で判断された操作のあったアクチュエータを動作させた場合に、図５に示すフローチャートの１周期（スタートから終了までの周期）演算後（例えば１０ｍｓ後）に、どのような姿勢及び木材の位置になるか推定演算する。なお、操作に対する各アクチュエータの動きは、予め前記演算ユニット９に記憶されている。

ステップＳ２００では、操作室１３に木材が接触する可能性があるか否かを判断する。接触の判定方法は、ステップＳ１９５で推定演算した木材の位置が、接触判定領域に入っているか否かで判断する。ここで、前記接触判定領域とは、操作室１３に接触しない領域であって、安全領域も加えた領域とする。即ち、操作のあった前記アクチュエータを動かした場合でも、前記１周期演算後に推定演算された木材の位置が前記接触領域に入るか否かを判断する。このステップＳ２００で、接触すると判断された場合には、終了する。接触しないと判断された場合には、ステップＳ２１０に進み、ステップＳ１７０での操作信号を基に所定のアクチュエータへ動作指令信号を与え終了する。

ここで、ステップＳ１９０からステップＳ２１０までの概念を図７〜図９に示す。
図７は、ステップＳ２００の判断で用いる接触領域を示す概念図である。領域Ａは、この位置に木材があった場合に、前記１周期演算後に前記操作のあったアクチュエータを動かすと運転席１３に接触すると判断される領域（接触領域）であり、領域Ｂは、安全を考慮した領域（準接触領域）であり、これら領域Ａと領域Ｂが接触判定領域として使用される。

図８は、ステップＳ２００で、前記１周期演算後に前記操作のあったアクチュエータを動かした場合に、把持している木材が操作室１３に接触するかどうかの接触判定を行う概念図で、この図８において、２０で示す実線がステップＳ１９０で演算される木材の位置であり、２１で示す点線がステップＳ１９５で推定演算される木材の位置である。この図８の概念図に示す状態であれば、前記１周期演算後に前記操作のあったアクチュエータを動かしても木材は操作室１３に接触はしないと判断され、次のステップＳ２１０に移って、操作のあったアクチュエータを駆動させる指示が行われる。

図９も図８同様に、ステップＳ２００で、前記１周期演算後に前記操作のあったアクチュエータを動かした場合に、把持している木材が操作室１３に接触するかどうかの接触判定を行う概念図で、この図９に示す状態の場合、前記１周期演算後に前記操作のあったアクチュエータを動かすと木材は操作室１３に接触すると判断され、操作指令は遮断されて前記アクチュエータは駆動されない。このとき、操作室１３のモニタなどに接触する旨の判定結果を表示するようにしても良い。

以上のように、本実施例によれば、把持した木材の１周期演算後の位置（演算された一定周期後の木材の位置）を推定してアクチュエータの駆動可否を判断するようにしているので、把持した木材の操作室１３への接触を防止でき、安全且つ効率的に作業を行うことができる。

なお、上述した本実施例は、種々変更可能である。即ち、上記実施例では、木材が操作室１３に接触すると判断した場合に、操作指令を遮断するようにしているが、前記接触判定領域の更に外側に減速領域を設け、前記１周期演算後の前記木材の推定位置が前記減速領域に位置する場合（接触判定領域方向に進んでいるとき）には、前記操作指令に対して通常の動作よりも遅く動くように減速処理を行うようにしても良い。

１Ａ フロント作業機（１ａ：ブーム、１ｂ：アーム、１ｃ：作業具（プロセッサ）、３ａ：ブームシリンダ、３ｂ：アームシリンダ、３ｃ：バケットシリンダ）
１Ｂ 車体（１ｄ：上部旋回体、１ｅ：下部走行体）
３ｄ 走行モータ
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，１０５，１０５ａ，１０５ｂ 角度センサ
９ 演算ユニット（プロセッサ制御装置）（９１：入力手段、９２：記憶装置、９３：演算装置、９４：出力手段）
１３ 操作室
１４ａ 左走行駆動体、１４ｂ 右走行駆動体
１００ 取付部
１０１ 支持部材
１０２ 油圧モータ（回転手段）
１０３ 作業具本体
１０４ グラップル（把持手段）（１０４ａ，１０４ｂ：グラップルアーム）
１０６ チェーンソー（切断手段）
１０７ 送材装置（送材手段）
１０８ 測長装置（１０８ａ：測長用ローラ）
１０９，１１０，１１０ａ，１１０ｂ カッタ
１１１，１１１ａ，１１１ｂ ピン。

Claims (8)

1. 可動されるアームを備えた作業機械と、
   該作業機械の前記アーム先端に取付けられ、木材を保持して所定の動作や切断を行うプロセッサとを備え、
   前記プロセッサは、作業具本体と、この作業具本体を回動させるための回転手段と、前記作業具本体に設けられ、木材を把持するための把持手段と、この把持手段で把持した木材を長さ方向に送るための送材手段と、把持した木材を切断するための切断手段とを有しており、
   更に前記プロセッサに把持した木材に所望の動作や処理を与えるための操作指令を発するための操作信号発生手段を備える作業機械におけるプロセッサ制御装置において、
   把持した木材が前記作業機械に接触するかどうかを判定するための接触判定領域に関するデータを記憶しておくための記憶手段と、
   前記操作信号発生手段からの操作信号に基づいて、前記把持した木材に所望の動作や処理を与えるためのアクチュエータを動作させた場合の一定周期後の前記木材の位置を演算するための演算手段と、
   前記一定周期後の前記木材の位置と前記記憶手段に記憶されている接触判定領域のデータとに基づいて前記木材が前記作業機械に接触する虞がないかどうかを判断する接触判定手段と
   を備えていることを特徴とする作業機械におけるプロセッサ制御装置。
2. 可動されるアームを備えた作業機械に装備され、木材を保持して所定長さ毎に切断するプロセッサを備え、前記プロセッサは、作業具本体と、この作業具本体を前記アームの先端に取付けるための取付部と、前記作業具本体を回動させるための回転手段と、木材を把持するために前記作業具本体に設けられた把持手段と、前記作業具本体部に設けられ、前記グラップルアームで把持した木材を長さ方向に送るための送材手段と、前記作業具本体に設けられ、把持した木材を切断する切断手段とを有しており、更に前記プロセッサに把持した木材に所望の動作や処理を与えるための操作指令を発するための操作信号発生手段を備える作業機械におけるプロセッサ制御装置において、
   把持した木材が前記作業機械に接触するかどうかを判定するための接触判定領域に関するデータを記憶しておくための記憶手段と、
   前記操作信号発生手段からの操作信号に基づいて、前記把持した木材に所望の動作や処理を与えるためのアクチュエータを動作させた場合の一定周期後の前記木材の位置を演算するための演算手段と、
   前記一定周期後の前記木材の位置と前記記憶手段に記憶されている接触判定領域のデータとに基づいて前記木材が前記作業機械に接触する虞がないかどうかを判断する接触判定手段とを備え、
   前記接触判定手段で前記木材が作業機械に接触する虞がないと判断された場合には前記操作信号のあったアクチュエータを駆動させ、接触する虞があると判断された場合には前記操作信号を実行せずに当該操作信号に基づく操作を終了する
   ことを特徴とする作業機械におけるプロセッサ制御装置。
3. 請求項１または２において、前記作業機械には、ブーム及び前記アームを有するフロント作業機を備えると共に、これらブーム、アームの角度を検出する角度センサを備え、
   更に前記回転手段の回動角度を検出する角度センサを備え、これらの角度センサからの角度検出情報が前記演算手段に入力されることを特徴とする作業機械におけるプロセッサ制御装置。
4. 請求項３において、前記送材手段により送られた木材の送り量を計測するための測長装置を備えることを特徴とする作業機械におけるプロセッサ制御装置。
5. 請求項３または４において、前記把持手段は開閉する一対のグラップルアームで構成されたグラップルであり、前記グラップルアームの回動角度を検出する角度センサを備え、この角度センサからの角度検出情報が前記演算手段に入力されることを特徴とする作業機械におけるプロセッサ制御装置。
6. 請求項３〜５の何れかにおいて、前記演算手段には、前記フロント作業機を操作する操作信号、前記回転手段を操作する操作信号、及び前記送材手段を操作する操作信号が入力されることを特徴とする作業機械におけるプロセッサ制御装置。
7. 請求項１〜６の何れかにおいて、前記接触判定領域は、前記作業機械の操作室に接触しない領域であって、安全領域も加えた領域としていることを特徴とする作業機械におけるプロセッサ制御装置。
8. 請求項１〜７の何れかにおいて、前記接触判定領域の更に外側に減速領域を設け、前記演算された一定周期後の前記木材の推定位置が前記減速領域に位置する場合には、前記操作指令に対して通常の動作よりも遅く動くように減速処理を行うことを特徴とする作業機械におけるプロセッサ制御装置。

Images