JP5020891B2 - 把持装置及び作業機 - Google Patents

Description

本発明は、建造物、廃棄物の解体処理に用いられる把持装置及び作業機に係り、更に詳しくは、建造物、廃棄物を把持、及び切断することができる把持装置及び作業機に関するものである。

建造物、廃棄物を解体処理する場合、多関節構造の作業腕の先端に、建造物、廃棄物を把持、及び切断することができる把持装置を装設した油圧ショベルベースの作業機が用いられている。

前述した建造物、廃棄物を把持、及び切断することができる把持装置として、先端部に把持部を、根元部に切断刃を備えた１対の開閉アームを、１つのシリンダで開閉操作するものがある（例えば、特許文献１参照。）。また、先端部に把持部を、根元部に切断刃を備えた１対の開閉アームを、それぞれシリンダで開閉操作するものがある（例えば、特許文献２参照。）。

特開平０８−０２１１０７号公報 特開２００４−０８４１７２号公報

前述した把持装置は、先端部に把持部を、根元部に切断刃を備えた１対の開閉アームによって、被処理物を把持、あるいは切断するが、鋼材等の被処理物を切断することがあるため、一般的に、１対の開閉アームを開閉操作するシリンダは、多大な切断力を発揮し得るような容量に設定されている。

しかしながら、解体処理作業においては、例えば、アルミ製の窓枠、鉄骨、鉄材、鉄棒等の重量物や、木枠、木材等の中重量物や、合成樹脂製の筒状体、断熱材、トタン板等の軽量で壊れ易い物等の種々の被処理物を扱うことがあるので、上述したように、１対の開閉アームを開閉操作するシリンダの操作力が大き過ぎると、例えば、プラスチック製の筒状体のような軽量で壊れ易い物等の被処理物を把持した場合、この被処理物に過大な把持力が作用して、被処理物を破損させてしまうという不具合を生じるという問題がある。

本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、被処理物の性状に応じた把持力で被処理物を把持することができるとともに、被処理物を切断処理することができる把持装置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に、第１の発明は、被処理物を把持する把持部と、被処理物を切断する切断刃とを有する把持装置であって、把持装置本体と、中間部が前記把持装置本体にそれぞれ回動可能に設けられ、先端側部分に切断刃を有する切断アームと、前記切断アームの後端部間に設けた切断アーム開閉操作用のシリンダと、前記切断アームの先端部にそれぞれ回動可能に設けられ、先端側に把持部を有する把持アームと、前記把持アームの後端部と前記切断アームとの間にそれぞれ設けた把持アーム開閉操作用のシリンダとを備えたことを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明において、前記各切断アームの中間部は、１つのピン軸によって把持装置本体に回動可能に設けたことを特徴とする。

さらに、第３の発明は、第１の発明において、前記各把持ア−ムは、ピン軸によって前記切断アームにそれぞれ回動可能に設けたことを特徴とする。

また、第４の発明は、第１乃至第３の発明のいずれかにおいて、前記把持装置本体の上部に旋回装置、及び作業機の作業アームに取り付けられるブラケットを備えたことを特徴とする。

さらに、第５の発明は、第４の発明である把持装置を多関節構造の作業腕の先端に装設したことを特徴とする作業機にある。

本発明によれば、被処理物の性状に応じた把持力で被処理物を把持することができるとともに、被処理物を切断処理することができるので、種々の被処理物に対する分別等の処理効率を向上させることができる。

以下、本発明の把持装置の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の把持装置の一実施の形態を備えた作業機を示す正面図、図２は本発明の把持装置の一実施の形態を拡大して示す縦断面図である。
図１において、本発明の把持装置の一実施の形態を備えた作業機は、走行体１と、この走行体１上に旋回装置２を介して旋回可能に設けた旋回体３とを備えている。この旋回体３の前方左側には運転室４が、また旋回体３の中間部から後部に渡ってパワーユニット５、及びカウンタウエイト６が順次設置されている。

旋回体３の前部には、多関節構造の作業アーム７が装設されている。この作業アーム７は、旋回体３の前部にシリンダ７ａによって俯仰動可能に設けたブーム７ｂと、このブーム７ｂの先端にシリンダ７ｃによって回動可能に設けたアーム７ｄと、このアーム７ｄの先端にシリンダ７ｅによって回動可能に設けたリンク７ｆとを備えている。

このリンク７ｆとアーム７ｄとには、本発明の把持装置８の一実施の形態が傾動可能に装設されている。本発明の把持装置８の一実施の形態を、図１及び図２を用いて説明する。
図２において、把持装置８の本体９は、その上部に設けたブラケット１０を備えている。このブラケット１０は、ピン軸によってリンク７ｆとアーム７ｄとの各先端に連結されている。ブラケット１０と把持装置本体９との間には、旋回装置１１が設けられている。把持装置本体９内には、１対の切断アーム１２が開閉可能に設けられている。１対の切断アーム１２は、ピン軸１３によって、中間部が把持装置本体９に開閉可能に支持されている。この切断アーム１２の先端側対向部には、切断刃１４がそれぞれ固定されている。

また、切断アーム１２の後端側には、切断アーム１２を開閉操作するための第１のシリンダ１５が装設されている。具体的には、第１のシリンダ１５の本体１５ａは、その本体１５ａの側部に設けたピン軸１６が、一方の切断アーム１２（図２の右側の切断アーム１２）の後端に設けた支持ブラケット１７に回転可能に支持されて、一方の切断アーム１２の後端に連結されている。また、第１のシリンダ１５のピストンロッド１５ｂの先端は、ピン軸１８によって他方の切断アーム１２（図２の左側の第１のアーム１２）の後端に回転可能に連結されている。
なお、第１のシリンダ１５は、後述する把持アーム１９を開閉操作する場合にも、使用される。

切断アーム１２の先端には、把持アーム１９がピン軸２０によってそれぞれ回動可能に設けられている。各把持アーム１９の先端側の対向部は、把持部となる。各把持アーム１９の後端部と切断アーム１２の外側部との間には、把持アーム１９を開閉操作するための第２のシリンダ２１がそれぞれ装設されている。

具体的には、各第２のシリンダ２１の本体２１ａは、その本体２１ａの側部に設けたピン軸２２が、切断アーム１２の側部に設けた支持ブラケット２３に回転可能に支持されて、切断アーム１２にそれぞれ連結されている。また、各第２のシリンダ２１のピストンロッド２１ｂの先端は、ピン軸２４によって把持アーム１９の後端部にそれぞれ連結されている。

前述した第１のシリンダ１５及び第２のシリンダ２１のピストンロッド側油室及び反ピストンロッド側油室は、配管によって運転室４内の各操作弁を介してパワーユニット５内に設置した油圧ポンプ又はタンクに連結されている。なお、第２のシリンダ２１は、同期作動するように配管接続されている。第２のシリンダ２１の容量は、把持アーム１９による把持力が切断アーム１２の切断刃１４による切断力より小さくなるように、第１のシリンダ１５の容量より小さく設定されている。

次に、上述した本発明の把持装置８の一実施の形態の動作を図３乃至図５を用いて説明する。
本発明の把持装置８の一実施の形態によって、鉄棒等の切断対象物Ｐを切断する場合を、図３を用いて説明する。
まず、第１のシリンダ１５のピストンロッド１５ｂ側の油室に圧油を供給し、第１のシリンダ１５のピストンロッド１５ｂを縮小させて、切断アーム１２を開状態にするとともに、第２のシリンダ２１のピストンロッド２１ｂ側の油室に圧油を供給し、第２のシリンダ２１のピストンロッド２１ｂを縮小させて、把持アーム１９を開状態にする。この状態で、作業アーム７を操作して、切断アーム１２の切断刃１４間に切断対象物Ｐを合わせる。

次に、第１のシリンダ１５の反ピストンロッド１５ｂ側の油室に圧油を供給して、第１のシリンダ１５のピストンロッド１５ｂを伸長させれば、切断アーム１２の切断刃１４は閉じ方向に移動するので、切断アーム１２の切断刃１４は切断対象物Ｐを切断することができる。

次に、本発明の把持装置８の一実施の形態によって、角型の木材等の対象物Ｗを把持する場合を、図４を用いて説明する。
この場合にも、前述した切断動作と同様に第１のシリンダ１５のピストンロッド１５ｂ側の油室に圧油を供給し、第１のシリンダ１５のピストンロッド１５ｂを縮小させて、切断アーム１２を開状態にするとともに、第２のシリンダ２１のピストンロッド２１ｂ側の油室に圧油を供給し、第２のシリンダ２１のピストンロッド２１ｂを縮小させて、把持アーム１９を開状態にする。この状態で、作業アーム７を操作して、把持アーム１９の把持部間に把持対象物Ｗを合わせる。

次に、第１のシリンダ１５の反ピストンロッド１５ｂ側の油室に圧油を供給し、第１のシリンダ１５のピストンロッド１５ｂを伸長させれば、切断アーム１２及び把持アーム１９は閉じ方向に移動するので、把持アーム１９の把持部によって、把持対象物Ｗを把持することができる。即ち、第１のシリンダ１５による切断時と同様な力により、切断アーム１２を介して把持アーム１９を開閉動することができるので、把持アーム１９の把持部によって、把持対象物Ｗをしっかりと把持することができる。

次に、本発明の把持装置８の一実施の形態によって、合成樹脂製のパイプ等の壊れ易い対象物Ｅを把持する場合を、図５を用いて説明する。
この場合には、切断動作時に用いられる第１のシリンダ１５への圧油の供給を停止し、ピストンロッド１５ｂの移動を固定状態にし、第２のシリンダ２１のピストンロッド２１ｂ側の油室に圧油を供給して、第２のシリンダ２１のピストンロッド２１ｂを縮小させて、把持アーム１９を開状態にする。この状態で、作業アーム７を操作して、把持アーム１９の把持部間に把持対象物Ｅを合わせる。

次に、第２のシリンダ２１の反ピストンロッド２１ｂ側の油室に圧油を供給して、第２のシリンダ２１のピストンロッド２１ｂを伸長させる。これにより、把持アーム１９は閉じ方向に移動するので、把持アーム１９の把持部によって、把持対象物Ｅを把持することができる。即ち、第１のシリンダ１５による切断時の力よりも小さい力により、把持アーム１９を開閉動することができるので、把持アーム１９の把持部によって、把持対象物Ｅを把持することができる。このため、把持対象物Ｅが壊れ易い場合に有効である。

上述した本発明の実施の形態によれば、切断が必要な被処理物を確実に切断処理することができるとともに、被処理物を確実に把持したり、また、被処理物が壊れ易い場合には、これを破壊することなく把持することができるので、被処理物の性状に応じて、被処理物を切断または把持することができる。その結果、種々の被処理物を分別処理することができ、その作業性を向上させることができる。

なお、上述の実施の形態においては、各切断アーム１２の中間部を、１つのピン軸１２によって、把持装置本体９に開閉可能に支持したが、各切断アーム１２の中間部を、それぞれピン軸によって、把持装置本体９に開閉可能に支持することも可能である。この場合には、各切断アーム１２の中間部の間隔を広くすることができるので、寸法が大きい被処理物の切断、および把持が可能になる。

また、上述の実施の形態においては、本発明の把持装置８を、作業機に装設した１つの多関節構造の作業アーム７の先端に設けたが、図６に示すように、作業機に装設した２つの多関節構造の作業アーム７のいずれか一方（この例においては、手前側の作業アーム７）の先端に、本発明の把持装置８を設けることも可能である。なお、図６において、図１に示す符号と同符号のものは同一又は相当する部分であるので、その詳細な説明は省略する。

この実施の形態によれば、一方の作業アームと本発明の把持装置８を備えた他方の作業アームとの協働により、産業廃棄物の解体分離作業を向上させることができる。

本発明の把持装置の一実施の形態を備えた作業機を示す正面図である。 本発明の把持装置の一実施の形態を拡大して示す縦断面図である。 本発明の把持装置の一実施の形態によって切断対象物Ｐを切断する場合を示す説明図である。 本発明の把持装置の一実施の形態によって、対象物Ｗを把持する場合を示す説明図である。 本発明の把持装置の一実施の形態によって、対象物Ｅを把持する場合を示す説明図である。 本発明の把持装置の一実施の形態を備えた作業機の他の例を示す斜視図である。

符号の説明

８ 把持装置
９ 把持装置本体
１０ ブラケット
１１ 旋回装置
１２ 切断アーム
１３ ピン軸
１４ 切断刃
１５ シリンダ１５
１６ ピン軸
１７ 支持ブラケット
１８ ピン軸
１９ 把持アーム
２０ ピン軸
２１ シリンダ
２２ ピン軸
２３ 支持ブラケット

Claims (5)

1. 被処理物を把持する把持部と、被処理物を切断する切断刃とを有する把持装置であって、
   把持装置本体と、
   中間部が前記把持装置本体にそれぞれ回動可能に設けられ、先端側部分に切断刃を有する切断アームと、
   前記切断アームの後端部間に設けた切断アーム開閉駆動用のシリンダと、
   前記切断アームの先端部にそれぞれ回動可能に設けられ、先端側に把持部を有する把持アームと、
   前記把持アームの後端部と前記切断アームとの間にそれぞれ設けた把持アーム開閉駆動用のシリンダとを備えた
   ことを特徴とする把持装置。
2. 請求項１に記載の把持装置において、
   前記各切断アームの中間部は、１つのピン軸によって把持装置本体に回動可能に設けたことを特徴とする把持装置。
3. 請求項１に記載の把持装置において、
   前記各把持ア−ムは、ピン軸によって前記切断アームにそれぞれ回動可能に設けたことを特徴とする把持装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の把持装置において、
   前記把持装置本体の上部に旋回装置、及び作業機の作業アームに取り付けられるブラケットを備えたことを特徴とする把持装置。
5. 前記請求項４に記載の把持装置を多関節構造の作業腕の先端に装設したことを特徴とする作業機。

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