JP2020147440A - 作業用台車並びに作業用台車の制御装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業用台車並びに作業用台車の制御装置および方法において、作業性の向上を図る。【解決手段】台車本体１１と、台車本体１１を走行可能な走行駆動装置１２と、台車本体１１に設けられる昇降台１３と、台車本体１１に対して昇降台１３を昇降可能な昇降装置１４と、台車本体１１に設けられて先端部に工具Ｔを装着可能な多軸関節アーム１５と、多軸関節アーム１５に設けられて工具Ｔの重量を軽減する方向に補償する自重補償装置１６とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、作業者が搭乗して各種の作業を行う作業用台車並びに作業用台車の制御装置および方法に関するものである。

作業者が高所に配置された部材に対して各種の作業を実施するとき、作業者が昇降台に乗って作業をしたり、台車に乗って作業をしたりする。この場合、作業者は、昇降台や踏み台上で、工具を操作することで所定の作業を行う。このような作業用台車としては、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。

特許第３２４０４２８号公報

作業者が昇降台や台車上で工具を操作して所定の作業を行うとき、工具が重量物であると、作業者は、重量物である工具を操作することとなり、作業者にかかる負担が大きい。また、作業者が昇降台を昇降させるときや踏み台を移動させるとき、作業者は、一度工具を置いてから昇降台や台車の移動操作を行うこととなり、作業性がよくないという課題がある。

本発明は、上述した課題を解決するものであり、作業性の向上を図る作業用台車並びに作業用台車の制御装置および方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の作業用台車は、台車本体と、前記台車本体に設けられる昇降台と、前記台車本体に対して前記昇降台を昇降可能な昇降装置と、前記台車本体に設けられて先端部に工具を装着可能な多軸関節アームと、前記工具の予め設定された特定の動作を検出する工具動作センサと、前記工具動作センサの検出結果に基づいて前記昇降装置を制御する制御装置と、を備えることを特徴とするものである。

従って、台車本体に昇降台を設けて昇降装置により昇降可能とすると共に、前記台車本体に工具を装着可能な多軸関節アームを固定し、制御装置は、工具動作センサが検出した工具の特定の動作に基づいて昇降装置を制御する。そのため、作業者は、台車本体上の昇降台に乗り、昇降装置により所定の作業高さに容易に移動することができる。そして、作業者は、工具を持ったままで昇降装置を作動して昇降台を昇降させることができ、昇降台を昇降させたり移動させたりするときに工具を置く必要がなくなる。その結果、作業性の向上を図ることができる。

本発明の作業用台車では、前記多軸関節アームに設けられて前記工具の重量を軽減する方向に補償する自重補償装置を有することを特徴としている。

従って、自重補償装置により工具の重量を軽減する方向に補償することから、作業者は、台車本体上の昇降台に乗り、工具により各種の作業を行うとき、工具の重量が軽減されるため、工具が重量物であっても工具を容易に操作することができ、作業性の向上を図ることができる。

本発明の作業用台車では、前記工具センサは、前記工具の上方または下方への加速度を検出するセンサであり、前記制御装置は、前記工具の上方への加速度が予め設定された上方加速度規定値を超えたときに、前記昇降装置を制御して前記昇降台を上昇させ、前記工具の下方への加速度が予め設定された下方加速度規定値を超えたときに、前記昇降装置を制御して前記昇降台を下降させることを特徴としている。

従って、制御装置は、工具の上方または下方への加速度に応じて昇降装置を制御することから、各種の作業のための工具の動きと、昇降装置を作動するための工具の動きとを区別することができ、昇降装置の誤作動を抑制することができる。

本発明の作業用台車では、前記台車本体を走行可能な走行駆動装置と、前記昇降台の重心位置を検出する重心位置センサとが設けられ、前記制御装置は、前記重心位置センサの検出結果に基づいて前記走行駆動装置を制御することを特徴としている。

従って、制御装置は、昇降台の重心位置に基づいて走行駆動装置を制御することから、作業者は、工具を持ったままで走行駆動装置を作動して台車本体を移動させることができ、作業性を向上することができる。

本発明の作業用台車では、前記台車本体を走行可能な走行駆動装置と、前記台車本体のゼロモーメントポイント位置を検出する位置センサとが設けられ、前記制御装置は、前記位置センサの検出結果に基づいて前記走行駆動装置を制御することを特徴としている。

従って、制御装置は、台車本体のゼロモーメントポイント位置に基づいて走行駆動装置を制御することから、台車本体のゼロモーメントポイント位置の変動による台車本体の加速度を推定し、加速度に応じて台車本体の速度を制御することで、走行安全性を向上することができる。

本発明の作業用台車では、前記台車本体を走行可能な走行駆動装置と、前記工具の角度を検出する角度センサとが設けられ、前記制御装置は、前記角度センサの検出結果に基づいて前記走行駆動装置または前記昇降装置の作動を停止することを特徴としている。

従って、制御装置は、工具の角度に基づいて走行駆動装置または昇降装置の作動を停止することから、作業者は、工具を持ったままで走行駆動装置や昇降装置の作動を停止させることができ、安全性を向上することができる。

本発明の作業用台車では、前記走行駆動装置を作動可能にする一方で前記昇降装置と前記多軸関節アームを作動禁止にする走行モードと、前記昇降装置を作動可能にする一方で前記走行駆動装置と前記多軸関節アームを作動禁止とする昇降モードと、前記多軸関節アームを作動可能にする一方で前記走行駆動装置と前記昇降装置を作動禁止とする作業モードとを切替可能であることを特徴としている。

従って、走行モードと昇降モードと作業モードに切替可能であることから、作業者による１つの動作中に、他の装置の作動を禁止するため、台車本体の走行時、昇降台の昇降時、工具の使用による作業時における安全性を向上することができる。

本発明の作業用台車の制御装置は、台車本体と、前記台車本体に設けられる昇降台と、前記台車本体に対して前記昇降台を昇降可能な昇降装置と、前記台車本体に設けられて先端部に工具を装着可能な多軸関節アームと、前記工具の予め設定された特定の動作を検出する工具動作センサと、を備える作業用台車において、前記工具動作センサの検出結果に基づいて前記昇降装置を制御する、ことを特徴とするものである。

従って、作業者は、工具を持ったままで昇降装置を作動して昇降台を昇降させることができ、昇降台を昇降させたり移動させたりするときに工具を置く必要がなくなる。その結果、作業性の向上を図ることができる。

本発明の作業用台車の制御方法は、台車本体と、前記台車本体に設けられる昇降台と、前記台車本体に対して前記昇降台を昇降可能な昇降装置と、前記台車本体に設けられて先端部に工具を装着可能な多軸関節アームと、を備える作業用台車において、前記工具の予め設定された特定の動作に基づいて前記昇降装置を制御する、ことを特徴とするものである。

従って、作業者は、工具を持ったままで昇降装置を作動して昇降台を昇降させることができ、昇降台を昇降させたり移動させたりするときに工具を置く必要がなくなる。その結果、作業性の向上を図ることができる。

本発明の作業用台車並びに作業用台車の制御装置および方法によれば、作業性の向上を図ることができる。

図１は、本実施形態の作業用台車を表す斜視図である。 図２は、作業用台車を表す側面図である。 図３は、作業用台車の制御ブロックを表す概略図である。 図４は、昇降台の昇降制御を説明するためのフローチャートである。 図５は、台車本体の走行安定化制御を説明するためのフローチャートである。 図６は、板材の固定作業を表す説明である。 図７は、板材の固定作業を表す説明である。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る作業用台車並びに作業用台車の制御装置および方法の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。

図１は、本実施形態の作業用台車を表す斜視図、図２は、作業用台車を表す側面図、図３は、作業用台車の制御ブロックを表す概略図である。

本実施形態において、図１から図３に示すように、作業用台車１０は、台車本体１１と、走行駆動装置１２と、昇降台１３と、昇降装置１４と、多軸関節アーム１５と、自重補償装置１６と、制御装置１７とを備える。

台車本体１１は、水平方向に所定の広さを有し、箱型形状をなす。走行駆動装置１２は、台車本体１１を走行可能とするものである。走行駆動装置１２は、４つの車輪２１と、車輪２１を駆動回転するモータ２２と、車輪２１を制動する制動装置２３と、車輪２１を操舵する操舵装置２４とを有する。なお、車輪２１を４つとしたが、３つ以上もうけられていればよい。台車本体１１は、車輪２１、モータ２２、制動装置２３、操舵装置２４などを被覆するカバー２５が設けられる。そのため、モータ２２を駆動すると、車輪２１が駆動回転し、台車本体１１を前進または後退させることができる。このとき、操舵装置２４により車輪２１を操舵すると、台車本体１１の前進方向または後退方向を変更することができる。また、モータ２２の駆動を停止して制動装置２３を作動作せると、車輪２１の回転が停止し、台車本体１１を停止させることができる。

昇降台１３と昇降装置１４は、台車本体１１上に設けられる。昇降台１３は、台車本体１１と平行をなすように水平に配置される。昇降装置１４は、台車本体１１の上面に設置され、台車本体１１に対して昇降台１３を昇降可能である。昇降装置１４は、Ｘ形状をなすリンク装置３１と駆動装置３２により構成される。また、昇降台１３を昇降不能にロックするロック装置３３が設けられる。そのため、昇降装置１４にて、駆動装置３２によりリンク装置３１を作動すると、昇降台１３を昇降させることができる。

多軸関節アーム１５と自重補償装置１６は、台車本体１１に固定される取付台４１に配置される。自重補償装置１６は、３つの支持筒４２，４３，４４が鉛直方向に移動自在に嵌合し、油圧ダンパ（図示略）が内蔵されて構成され、下端部が取付台４１に固定される。多軸関節アーム１５は、自重補償装置１６の上端部に連結される。多軸関節アーム１５は、３つのアーム４５，４６，４７を有する。第１アーム４５は、水平方向に沿って配置され、基端部が支持筒４４の上端部に連結され、鉛直方向に沿う第１回転軸Ｏ１を中心に回転自在である。第２アーム４６は、鉛直方向に沿って配置され、基端部が第１アーム４５の先端部に連結され、鉛直方向に沿う第２回転軸Ｏ２を中心に回転自在である。第３アーム４７は、水平方向に沿って配置され、基端部が第２アーム４６の先端部に連結され、水平方向に沿う第３回転軸Ｏ３を中心に回転自在である。なお、第３アーム４７は、鉛直方向に沿う第４回転軸Ｏ４を中心に回転自在であると共に、水平方向に沿う第５回転軸Ｏ５を中心に回転自在であるジンバル構造としてもよい。第３アーム４７は、先端部に工具Ｔを着脱自在に装着される。また、多軸関節アーム１５と自重補償装置１６は、作動不能にロックするロック装置４８，４９が設けられる。なお、自重補償装置１６は、支持筒４２，４３，４４が第１回転軸Ｏ１方向沿って移動自在であることから、多軸関節アーム１５の機能の一部を兼ねるものである。

工具Ｔは、多軸関節アーム１５により各回転軸Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３を中心にして回転することができると共に、自重補償装置１６により鉛直方向に沿って移動することができる。そのため、作業者は、工具Ｔを持って所定の位置に移動したり、所定の角度に移動したりすることができる。このとき、自重補償装置１６は、工具Ｔの重量を軽減する方向に補償する。なお、自重補償装置１６の空圧シリンダは、工具Ｔの重量に応じてその反力が設定される。また、自重補償装置１６は、空圧シリンダに限らず、油圧ダンパや電動シリンダ、ばねやカウンタウエイトであってもよい。

なお、台車本体１１は、工具Ｔを保持するラック５１が設けられる。また、昇降台１３は、周囲に手すり５２が固定される。更に、自重補償装置１６は、各種の作業に必要な材料を入れる作業箱５３が固定される。そして、台車本体１１は、モータ２２と駆動装置３２に電力を供給する電力ケーブル５４が連結される。また、台車本体１１は、工具Ｔにエアを供給するエアケーブル５５が連結される。

制御装置１７は、走行駆動装置１２と昇降装置１４を制御可能である。昇降台１３は、昇降台１３の重心位置を検出する重心位置センサとして、感圧式のシートセンサ６１が設けられる。制御装置１７は、シートセンサ６１の検出結果に基づいて走行駆動装置１２を制御する。シートセンサ６１は、昇降台１３の周囲に設けられた複数のロードセルを有する。そのため、作業者が昇降台１３の中央部にいるとき、昇降台１３の重心位置が昇降台１３の中央部にあることから、制御装置１７は、走行駆動装置１２の駆動を停止する。作業者が昇降台１３の中央部から前方、後方、側方などに踏み出すと、昇降台１３の重心位置が昇降台１３の中央部から前方、後方、側方などに移動する。制御装置１７は、昇降台１３の重心位置が移動した前方、後方、側方などの方向に台車本体１１が移動するように、モータ２２と操舵装置２４を制御する。

また、工具Ｔは、工具Ｔの予め設定された特定の動作を検出する工具動作センサとして、工具加速度センサ６２が設けられる。制御装置１７は、工具加速度センサ６２の検出結果に基づいて昇降装置１４を制御する。工具Ｔの予め設定された特定の動作とは、例えば、作業者が持った工具Ｔを所定時間内に２回連続で上方に移動させる動作と、作業者が持った工具Ｔを所定時間内に２回連続で下方に移動させる動作である。工具加速度センサ６２は、このときの工具Ｔの加速度を検出する。制御装置１７は、工具Ｔの上方への加速度が予め設定された上方加速度規定値を超えたときに、昇降装置１４を制御して昇降台１３を上昇させる。一方、工具Ｔの下方への加速度が予め設定された下方加速度規定値を超えたときに、昇降装置１４を制御して昇降台１３を下降させる。なお、昇降装置１４により昇降台１３を上昇させたり、下降させたりするとき、昇降台１３が所定量だけ昇降すると、移動が停止する。

なお、工具Ｔの予め設定された特定の動作を検出する工具動作センサとして、自重補償装置１６に変位計を設けてもよい。工具Ｔを上方移動させたり、下方移動させたりすると、自重補償装置１６の支持筒４２，４３，４４が鉛直方向に移動する。そのため、変位計がこの支持筒４２，４３，４４の移動を検出することで、工具Ｔの特定の動作を検出することができる。

工具Ｔは、工具Ｔの角度を検出する工具角度センサ６３が設けられる。制御装置１７は、工具角度センサ６３の検出結果に基づいて走行駆動装置１２または昇降装置１４の作動を停止する。すなわち、制御装置１７は、工具角度センサ６３が工具Ｔの特定角度、例えば、水平角度を所定時間以上検出すると、走行駆動装置１２または昇降装置１４の作動を停止する。

なお、台車本体１１、昇降台１３、多軸関節アーム１５、自重補償装置１６のいずれかに昇降スイッチ６４が設けられる。昇降スイッチ６４は、上昇スイッチ、下降スイッチ、停止スイッチなどから構成される。制御装置１７は、昇降スイッチ６４からの操作信号に基づいて昇降台１３の上昇、下降、停止を制御する。

台車本体１１は、台車本体１１のゼロモーメントポイント位置（以下、ＺＭＰ位置と称する。）を検出するゼロモーメントポイント位置センサとして、ロードセル６５が設けられる。制御装置１７は、ロードセル６５の検出結果に基づいて走行駆動装置１２を制御する。ロードセル６５は、例えば、台車本体１１と４つの車輪２１との間に設けられ、各車輪２１に作用する垂直抗力を計測する。制御装置１７は、各車輪２１に作用する垂直抗力に基づいて台車本体１１におけるＺＭＰ位置を算出する。制御装置１７は、算出した台車本体１１におけるＺＭＰ位置が閾値以内にあるかを判定し、ＺＭＰ位置が閾値以内にないと判定されると、台車本体１１が転倒する可能性があると判断し、走行駆動装置１２のモータ２２を制御する。

作業用台車１０を走行モードと昇降モードと作業モードを切り替えるモード切替スイッチ６６が設けられる。制御装置１７は、モード切替スイッチ６６からのモード信号に基づいて走行モード、昇降モード、作業モードに切り替える。ここで、走行モードとは、作業者が作業用台車１０を走行させるモードである。この走行モードが選択されると、制御装置１７は、走行駆動装置１２を作動可能にする一方で、昇降装置１４と多軸関節アーム１５の作動を禁止する。また、昇降モードとは、作業者が昇降台１３を昇降させるモードである。この昇降モードが選択されると、制御装置１７は、昇降装置１４を作動可能にする一方で、走行駆動装置１２と多軸関節アーム１５の作動を禁止する。また、作業モードとは、作業者が作業用台車１０上で工具Ｔを用いて各種の作業を行うモードである。この作業モードが選択されると、制御装置１７は、多軸関節アーム１５を作動可能にする一方で、走行駆動装置１２と昇降装置１４の作動を禁止する。

ここで、作業用台車１０を用いた作業について具体的に説明する。本実施形態では、航空機のパネルを組立の工程にて、２枚の板材をリベットにより固定する作業を例に挙げて説明する。図６および図７は、板材の固定作業を表す説明である。

図６に示すように、板材７１は、貫通孔７１ａと凹部７１ｂが形成され、板材７２は、貫通孔７２ａが形成される。リベット７３は、円柱部７３ａは頭部７３ｂが形成される。板材７１と板材７２は、各貫通孔７１ａ，７２ａが連通するように重ね合わされ、リベット７３は、円柱部７３ａが各貫通孔７１ａ，７２ａに挿通し、頭部７３ｂが凹部７１ｂに嵌合する。図７に示すように、リベット７３が板材７１，７２に組付けられた状態で、工具（図示略）を用いてリベット７３における円柱部７３ａの先端部を潰して変形し、係止部７３ｃを形成する。すると、板材７１，７２は、リベット７３により連結される。

図４は、昇降台の昇降制御を説明するためのフローチャート、図５は、台車本体の走行安定化制御を説明するためのフローチャートである。

図１から図３に示すように、作業者は、作業用台車１０に乗車し、工具Ｔを用いて上述した作業を連続して実施する。まず、作業者は、作業用台車１０に乗車し、走行駆動装置１２により所定の位置まで移動する。このとき、作業者は、モード切替スイッチ６６により走行モードを選択する。すると、作業用台車１０の走行モードにて、走行駆動装置１２が作動可能であるが、昇降装置１４と多軸関節アーム１５の作動が禁止される。具体的には、ロック装置３３，４８を作動状態とする。

すなわち、作業者が昇降台１３の中央部にいるとき、制御装置１７は、走行駆動装置１２により台車本体１１の移動を停止している。作業者が台車本体１１を前方に移動させたいとき、作業者の足を前方に踏み出す、すると、制御装置１７は、シートセンサ６１の検出結果に基づいて昇降台１３の重心位置が前方に移動したことを認識し、走行駆動装置１２により台車本体１１を前方に移動する。作業者は、作業用台車１０が所定の位置に到達すると、作業者の足を昇降台１３の中央部に戻す。すると、制御装置１７は、シートセンサ６１の検出結果に基づいて昇降台１３の重心位置が中央部に移動したことを認識し、走行駆動装置１２により台車本体１１を停止する。

作業用台車１０が所定の位置に到達すると、作業者は、昇降装置１４により昇降台１３を所定の高さまで上昇させる。このとき、作業者は、モード切替スイッチ６６により昇降モードを選択する。すると、作業用台車１０の昇降モードにて、昇降装置１４が作動可能であるが、走行駆動装置１２と多軸関節アーム１５の作動が禁止される。具体的には、制動装置２３とロック装置４８を作動状態とする。すなわち、図４に示すように、ステップＳ１１にて、作業者は、図示しない操作パネルを用いて工具Ｔの動作パターンを入力する。ここでは、作業者が持った工具Ｔを所定時間内に２回連続で上方に移動させると、昇降装置１４により昇降台１３を所定の高さまで上昇させるパターンと、作業者が持った工具Ｔを所定時間内に２回連続で下方に移動させると、昇降装置１４により昇降台１３を所定の高さまで下降させるパターンである。

ステップＳ１２にて、制御装置１７は、工具加速度センサ６２の検出結果に基づいて、工具Ｔの上方への加速度Ａｕｐが上方加速度規定値ＡｕｐＬを２回以上超えたかどうかを判定する。ここで、加速度Ａｕｐが上方加速度規定値ＡｕｐＬを２回以上超えたと判定（Ｙｅｓ）されると、ステップＳ１３にて、制御装置１７は、昇降装置１４により昇降台１３を所定量だけ上昇させる。一方、加速度Ａｕｐが上方加速度規定値ＡｕｐＬを２回以上超えていないと判定（Ｎｏ）されると、ステップＳ１４にて、制御装置１７は、工具加速度センサ６２の検出結果に基づいて、工具Ｔの下方への加速度Ａｄｏｗｎが下方加速度規定値ＡｄｏｗｎＬを２回以上超えたかどうかを判定する。ここで、加速度Ａｄｏｗｎが下方加速度規定値ＡｄｏｗｎＬを２回以上超えたと判定（Ｙｅｓ）されると、ステップＳ１５にて、制御装置１７は、昇降装置１４により昇降台１３を所定量だけ下降させる。一方、加速度Ａｄｏｗｎが下方加速度規定値ＡｄｏｗｎＬを２回以上超えていないと判定（Ｎｏ）されると、何もしないでこのルーチンを抜ける。

なお、昇降装置１４による昇降台１３上昇中や下降中に、作業者が工具Ｔを特定角度（水平角度）に所定時間以上維持する。すると、制御装置１７は、工具角度センサ６３の検出結果に基づいて工具Ｔの水平状態が所定時間以上検出すると、昇降装置１４の作動を停止する。

作業用台車１０が所定の位置に到達し、昇降台１３が所定の高さまで上昇すると、作業者は、工具Ｔを用いてリベット７３による板材７１，７２の連結作業を実施する。このとき、作業者は、モード切替スイッチ６６により作業モードを選択する。すると、作業用台車１０の作業降モードにて、多軸関節アーム１５が作動可能であるが、走行駆動装置１２と昇降装置１４の作動が禁止される。具体的には、制動装置２３とロック装置３３を作動状態とする。このとき、工具Ｔが多軸関節アーム１５に支持されていることから、作業者は、工具Ｔを所望の位置や角度にして作業を行うことができる。また、工具Ｔは、自重補償装置１６により工具Ｔの重量が軽減する方向に補償されることから、作業者は、工具Ｔの重量をほとんど感じることなく作業を行うことができる。

所定の位置での作業が完了すると、作業者は、作業用台車１０を走行駆動装置１２により移動し、次の作業位置まで移動する。前述したように、作業者が昇降台１３の中央部から足を右方に踏み出す。すると、制御装置１７は、シートセンサ６１の検出結果に基づいて昇降台１３の重心位置が右方に移動したことを認識し、走行駆動装置１２により台車本体１１を右方に移動する。作業者は、作業用台車１０が次の作業位置に到達すると、作業者の足を昇降台１３の中央部に戻す。すると、制御装置１７は、シートセンサ６１の検出結果に基づいて昇降台１３の重心位置が中央部に移動したことを認識し、走行駆動装置１２により台車本体１１を停止する。

この作業用台車１０の移動時、作業用台車１０に対して周辺機器が衝突するなどの外乱が入ると、転倒の可能性がある。そのため、制御装置１７は、ロードセル６５の検出結果からＺＭＰ位置を用いて走行駆動装置１２を制御する。すなわち、図５に示すように、ステップＳ２１にて、制御装置１７は、複数のロードセル６５の検出値により４つの車輪２１に作用する垂直抗力を計測する。ステップＳ２２にて、制御装置１７は、計測した４つの車輪２１の垂直抗力により作業用台車１０におけるＺＭＰ位置を算出する。このＺＭＰ位置は、台車本体１１の上面にて、ＸＹ座標で表される。

ステップＳ２３にて、制御装置１７は、算出した台車本体１１におけるＺＭＰ位置が閾値以内にあるかを判定する。ここでは、Ｘ座標方向において、ＺＭＰ位置Ｘｚｎｐが最小閾値Ｘｍｉｎ以上で最大閾値Ｘｍａｘ以下の範囲にあるかどうかを判定する。また、Ｙ座標方向において、ＺＭＰ位置Ｙｚｎｐが最小閾値Ｙｍｉｎ以上で最大閾値Ｙｍａｘ以下の範囲にあるかどうかを判定する。ここで、最大閾値Ｘｍａｘと最大閾値Ｙｍａｘは、Ｘ方向とＹ方向にて、前進側の閾値であり、最小閾値Ｙｍｉｎと最小閾値Ｙｍｉｎは、Ｘ方向とＹ方向にて、後退側の閾値であり、作業用台車１０の形状や搭載物などに応じてそれぞれ予め実験などにより求めておく。

ここで、ＺＭＰ位置がＸＹ座標方向において、全て閾値以内にあるかと判定（Ｙｅｓ）されると、ステップＳ２４にて、現在の作業用台車１０の移動速度を維持する。一方、ＺＭＰ位置がＸＹ座標方向において、一つでも閾値以内にないと判定（Ｎｏ）されると、ステップＳ２５にて、現在の作業用台車１０の移動速度を走行駆動装置１２により調整し、加速または減速する。

このように本実施形態の作業用台車にあっては、台車本体１１と、台車本体１１に設けられる昇降台１３と、台車本体１１に対して昇降台１３を昇降可能な昇降装置１４と、台車本体１１に設けられて先端部に工具Ｔを装着可能な多軸関節アーム１５と、工具Ｔの予め設定された特定の動作を検出する工具加速度センサ（工具動作センサ）６２と、工具加速度センサ６２の検出結果に基づいて昇降装置１４を制御する制御装置１７とを設ける。

従って、作業者は、台車本体１１上の昇降台１３に乗り、昇降装置１４により所定の作業高さに容易に移動することができる。このとき、作業者は、工具Ｔを持ったままで昇降装置１４を作動して昇降台１３を昇降させることができ、昇降台１３を昇降させたり移動させたりするときに工具Ｔを置く必要がなくなる。その結果、作業性の向上を図ることができる。

本実施形態の作業用台車では、多軸関節アーム１５に設けられて工具Ｔの重量を軽減する方向に補償する自重補償装置１６を有する。従って、自重補償装置１６により工具Ｔの重量を軽減する方向に補償することから、作業者は、台車本体１１上の昇降台１３に乗り、工具Ｔにより各種の作業を行うとき、工具Ｔの重量が軽減されるため、工具Ｔが重量物であっても工具Ｔを容易に操作することができ、作業性の向上を図ることができる。

本実施形態の作業用台車では、制御装置１７は、工具Ｔの上方への加速度が予め設定された上方加速度規定値を超えたときに、昇降装置１４を制御して昇降台１３を上昇させ、工具Ｔの下方への加速度が予め設定された下方加速度規定値を超えたときに、昇降装置１４を制御して昇降台１３を下降させる。従って、各種の作業のための工具Ｔの動きと、昇降装置１４を作動するための工具Ｔの動きとを区別することができ、昇降装置１４の誤作動を抑制することができる。

本実施形態の作業用台車では、台車本体１１を走行可能な走行駆動装置１２と、昇降台１３の重心位置を検出するシートセンサ（重心位置センサ）６１を設け、制御装置１７は、シートセンサ６１の検出結果に基づいて走行駆動装置１２を制御する。従って、作業者は、工具Ｔを持ったままで走行駆動装置１２を作動して台車本体１１を移動させることができ、作業性を向上することができる。

本実施形態の作業用台車では、台車本体１１を走行可能な走行駆動装置１２と、台車本体１１のゼロモーメントポイント位置を検出するロードセル（ゼロモーメントポイント位置センサ）６５を設け、制御装置１７は、ロードセル６５の検出結果に基づいて走行駆動装置１２を制御する。従って、台車本体１１のゼロモーメントポイント位置の変動による台車本体１１の加速度を推定し、加速度に応じて台車本体１１の速度を制御することで、走行安全性を向上することができる。

本実施形態の作業用台車では、台車本体１１を走行可能な走行駆動装置１２と、工具Ｔの角度を検出する工具角度センサ６３を設け、制御装置１７は、工具角度センサ６３の検出結果に基づいて走行駆動装置１２または昇降装置１４の作動を停止する。従って、作業者は、工具Ｔを持ったままで走行駆動装置１２や昇降装置１４の作動を停止させることができ、安全性を向上することができる。

本実施形態の作業用台車では、走行駆動装置１２を作動可能にする一方で昇降装置１４と多軸関節アーム１５を作動禁止にする走行モードと、昇降装置１４を作動可能にする一方で走行駆動装置１２と多軸関節アーム１５を作動禁止とする昇降モードと、多軸関節アーム１５を作動可能にする一方で走行駆動装置１２と昇降装置１４を作動禁止とする作業モードとを切替可能としている。従って、作業者による１つの動作中に、他の装置の作動を禁止するため、台車本体１１の走行時、昇降台１３の昇降時、工具Ｔの使用による作業時における安全性を向上することができる。

本実施形態の作業用台車の制御装置にあっては、工具加速度センサ６２の検出結果に基づいて昇降装置１４を制御する。従って、作業者は、工具Ｔを持ったままで昇降装置１４を作動して昇降台１３を昇降させることができ、昇降台１３を昇降させたり移動させたりするときに工具Ｔを置く必要がなくなる。その結果、作業性の向上を図ることができる。

本実施形態の作業用台車の制御方法にあっては、工具Ｔの予め設定された特定の動作に基づいて昇降装置１４を制御する。従って、作業者は、工具Ｔを持ったままで昇降装置１４を作動して昇降台１３を昇降させることができ、昇降台１３を昇降させたり移動させたりするときに工具Ｔを置く必要がなくなる。その結果、作業性の向上を図ることができる。

なお、上述した実施形態にて、台車本体１１の形状、走行駆動装置１２の構成、昇降台の形状、昇降装置の構成、多軸関節アームの構成は、上述したものに限定されるものではなく、作業の種類に応じて適宜設定すればよいものである。

また、本発明の作業用台車は、上述した実施形態で説明した作業に限定されるものではなく、多種の作業に適用することができる。

１０ 作業用台車
１１ 台車本体
１２ 走行駆動装置
１３ 昇降台
１４ 昇降装置
１５ 多軸関節アーム
１６ 自重補償装置
１７ 制御装置
２１ 車輪
２２ モータ
２３ 制動装置
２４ 操舵装置
３１ リンク装置
３２ 駆動装置
３３ ロック装置
４１ 取付台
４２，４３，４４ 支持筒
４５ 第１アーム
４６ 第２アーム
４７ 第３アーム
４８，４９ ロック装置
５１ ラック
５２ 手すり
５３ 作業箱
５４ 電力ケーブル
５５ エアケーブル
６１ シートセンサ（重心位置センサ）
６２ 工具加速度センサ（工具動作センサ）
６３ 工具角度センサ
６４ 昇降スイッチ
６５ ロードセル（ゼロモーメントポイント位置センサ）
６６ モード切替スイッチ
７１，７２ 板材
７３ リベット
Ｔ 工具

Claims (9)

1. 台車本体と、
   前記台車本体に設けられる昇降台と、
   前記台車本体に対して前記昇降台を昇降可能な昇降装置と、
   前記台車本体に設けられて先端部に工具を装着可能な多軸関節アームと、
   前記工具の予め設定された特定の動作を検出する工具動作センサと、
   前記工具動作センサの検出結果に基づいて前記昇降装置を制御する制御装置と、
   を備えることを特徴とする作業用台車。
2. 前記多軸関節アームに設けられて前記工具の重量を軽減する方向に補償する自重補償装置を有することを特徴とする請求項１に記載の作業用台車。
3. 前記工具動作センサは、前記工具の上方または下方への加速度を検出するセンサであり、前記制御装置は、前記工具の上方への加速度が予め設定された上方加速度規定値を超えたときに、前記昇降装置を制御して前記昇降台を上昇させ、前記工具の下方への加速度が予め設定された下方加速度規定値を超えたときに、前記昇降装置を制御して前記昇降台を下降させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の作業用台車。
4. 前記台車本体を走行可能な走行駆動装置と、前記昇降台の重心位置を検出する重心位置センサとが設けられ、前記制御装置は、前記重心位置センサの検出結果に基づいて前記走行駆動装置を制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の作業用台車。
5. 前記台車本体を走行可能な走行駆動装置と、前記台車本体のゼロモーメントポイント位置を検出する位置センサが設けられ、前記制御装置は、前記位置センサの検出結果に基づいて前記走行駆動装置を制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の作業用台車。
6. 前記台車本体を走行可能な走行駆動装置と、前記工具の角度を検出する角度センサとが設けられ、前記制御装置は、前記角度センサの検出結果に基づいて前記走行駆動装置または前記昇降装置の作動を停止することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の作業用台車。
7. 前記走行駆動装置を作動可能にする一方で前記昇降装置と前記多軸関節アームを作動禁止にする走行モードと、前記昇降装置を作動可能にする一方で前記走行駆動装置と前記多軸関節アームを作動禁止とする昇降モードと、前記多軸関節アームを作動可能にする一方で前記走行駆動装置と前記昇降装置を作動禁止とする作業モードとを切替可能であることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の作業用台車。
8. 台車本体と、
   前記台車本体に設けられる昇降台と、
   前記台車本体に対して前記昇降台を昇降可能な昇降装置と、
   前記台車本体に設けられて先端部に工具を装着可能な多軸関節アームと、
   前記工具の予め設定された特定の動作を検出する工具動作センサと、
   を備える作業用台車において、
   前記工具動作センサの検出結果に基づいて前記昇降装置を制御する、
   ことを特徴とする作業用台車の制御装置。
9. 台車本体と、
   前記台車本体に設けられる昇降台と、
   前記台車本体に対して前記昇降台を昇降可能な昇降装置と、
   前記台車本体に設けられて先端部に工具を装着可能な多軸関節アームと、
   を備える作業用台車において、
   前記工具の予め設定された特定の動作に基づいて前記昇降装置を制御する、
   ことを特徴とする作業用台車の制御方法。

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