JP6573320B2 - Operation device in construction machinery - Google Patents
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Description
本発明は、油圧ショベル等の建設機械における操作装置の技術分野に関するものである。 The present invention relates to the technical field of operation devices in construction machines such as hydraulic excavators.
一般に、建設機械が油圧ショベルである場合を例にすると、フロント作業機は、ブーム、アーム(スティック)、バケットからなるものであり、この場合、上部旋回体に設けられる運転席において、オペレータが着座した状態で左右に設けた操作レバーを操作することによりフロント作業機を動かして作業するようになっている。このような油圧ショベルを用いての作業において、災害現場等の地盤が安定していないような現場では、オペレータ保護のため、遠隔操作によりフロント作業機を稼働させるようにすることがある。この場合、遠隔操作装置が必要になるが、このような遠隔操作装置として、遠隔操作具から突設した操作レバーを操作することにより遠隔操作できるようにしたものがある(例えば特許文献1参照)。 In general, when the construction machine is a hydraulic excavator, for example, the front work machine is composed of a boom, an arm (stick), and a bucket. In this case, an operator is seated in a driver seat provided in the upper swing body. In this state, the front working machine is moved by operating the operation levers provided on the left and right. In such a work using a hydraulic excavator, in a site where the ground is not stable, such as a disaster site, the front work machine may be operated by remote operation to protect the operator. In this case, a remote operation device is required. As such a remote operation device, there is one that can be operated remotely by operating an operation lever protruding from a remote operation tool (see, for example, Patent Document 1). .
しかしながら前記従来のものは、遠隔操作装置に設けたベルトを首にかけた状態で操作するものであるため、遠隔操作装置が不安定になって操作し辛いだけでなく、遠隔操作装置に設けられる操作レバーを指で摘まんでの操作になるため、仮令操作方向が運転席に設けられた操作レバー(ジョイスティックレバー)と操作方向が同じであっても、細かい指の動きが必要になって操作性に劣るという問題があり、これらに本発明の解決すべき課題がある。 However, since the conventional device is operated with the belt provided on the remote control device being worn around the neck, not only the remote control device becomes unstable and difficult to operate, but also the operation provided on the remote operation device. Because the operation is performed by picking the lever with your finger, even if the operating direction is the same as the operating lever (joystick lever) provided in the driver's seat, fine finger movement is required for operability. There is a problem of being inferior, and these have problems to be solved by the present invention.
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項1の発明は、建設機械に設けられるアクチュエータを操作するための操作装置であって、該操作装置は、独立して携帯できるものであって、オペレータの左右何れか一側方に配され、オペレータの手の小指側部位を置くことができる前半部と前腕部を置くことができる後半部とを備えた本体と、本体前半部の左右方向内側端縁に揺動自在に枢支され、本体前半部に上側から格納される格納姿勢と、オペレータの手の甲を左右方向外側に向けた状態で本体前半部に手を置いたとき、手のひらと対向する左右方向内側に起立して前記置いた手の指で把持してアクチュエータ作動をするための遠隔操作ができる操作姿勢とに起倒する操作具とを備えて構成されることを特徴とする建設機械における操作装置である。
請求項2の発明は、本体後半部の後端から前後方向出没自在に移動し、後方に突出した状態ではオペレータの肘を置くことができる肘置き部をさらに備えて構成されていることを特徴とする請求項1記載の建設機械における操作装置である。
請求項3の発明は、本体後半部の左右方向外側端縁に揺動自在に枢支され、本体後半部に上側から格納される格納姿勢と、オペレータ前腕部の左右方向外側に起立して前腕部が後半部から左右方向外側に外れるのを規制する起立姿勢とに起倒する前腕部外れ規制体をさらに備えて構成されていることを特徴とする請求項1または2記載の建設機械における操作装置である。
請求項4の発明は、本体前半部には、操作具を格納するための格納スペースが凹設されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1記載の建設機械における操作装置である。
請求項5の発明は、格納スペースは、貫通孔になっていることを特徴とする請求項4記載の建設機械における操作装置である。
請求項6の発明は、本体を置いた車両のアームレストに緊縛できる面ファスナ付きの緊縛体が設けられていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1記載の建設機械における操作装置。または2に記載の建設機械の操作装置である。
請求項7の発明は、操作具は、複数のアクチュエータを遠隔操作できる3D操作具であることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1記載の建設機械における操作装置である。
請求項8の発明は、建設機械は油圧ショベルであり、アクチュエータは、ブーム用シリンダ、アーム用シリンダ、バケット用シリンダであることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1記載の建設機械における操作装置である。
The present invention was created with the object of solving these problems in view of the above circumstances, and the invention of claim 1 is an operating device for operating an actuator provided in a construction machine. The operating device is portable and can be placed on either the left or right side of the operator, and the front half and the forearm can be placed on the little finger side of the operator's hand. The main body has a rear half that can be pivoted, and is pivotally supported by the inner edge of the front half of the main body in the left-right direction. The retracted posture is stored in the front half of the main body from above, and the back of the operator's hand faces outward When the hand is placed on the front half of the main body, it stands up to the inner side in the left-right direction opposite to the palm and rises up to an operation posture that can be remotely operated to operate the actuator by grasping with the finger of the placed hand. Operation tool An operating device in a construction machine characterized in that it is configured with.
The invention of
The invention of
According to a fourth aspect of the present invention, in the operating device for a construction machine according to any one of the first to third aspects, the storage space for storing the operation tool is recessed in the first half of the main body. is there.
The invention according to
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the operating device in the construction machine according to any one of the first to fifth aspects, wherein a binding body with a hook-and-loop fastener capable of being bound to an armrest of a vehicle on which the main body is placed is provided. Or it is the operating device of the construction machine of 2.
The invention according to
The invention according to
請求項1の発明とすることにより、オペレータがアクチュエータを遠隔操作する場合に、操作装置はオペレータの左右何れか一側に配されたものとなり、しかも本体の前半部に手の小指部位を置き、後半部に前腕部を置いた状態で操作具が手のひらに対向する自然な姿勢となり、そしてその姿勢で指で操作具を把持しての操作ができることになって無理な操作姿勢が強いられることがなく操作性が向上する。
請求項2の発明とすることにより、本体部後半部に格納した肘置き部を引き出すことで肘を置くことができ、より安定した操作ができることになる。
請求項3の発明とすることにより、本体部においた前腕部が左右方向外方に外れてしまうのを前腕部外れ規制体によって規制できるのことになって、さらなる操作性の向上が図れることになる。
請求項4、5の発明とすることにより、操作具を本体部に形成の格納スペースに挿入するかたちでの格納ができることになって、操作部が設けられながらコンパクトな格納ができることになる。
請求項6の発明とすることにより、本体をアームレストに確りと緊縛した状態での配設ができ、操作性が向上する。
請求項7の発明とすることにより、操作具により3Dの操作ができることになって操作性が向上する。
請求項8の発明とすることにより、油圧ショベルのフロントアタッチメントであるブーム、アーム、バケットの作動が簡単にできることになる。
According to the invention of claim 1, when the operator remotely operates the actuator, the operating device is arranged on either the left or right side of the operator, and the little finger part of the hand is placed on the front half of the main body, When the forearm is placed in the second half, the operating tool is in a natural posture facing the palm of the hand, and the operator can hold the operating tool with his / her finger in that posture, forcing an unreasonable operating posture. The operability is improved.
By setting it as invention of
By making it the invention of
According to the fourth and fifth aspects of the present invention, the operation tool can be stored in the form of being inserted into the storage space formed in the main body, so that a compact storage can be performed while the operation unit is provided.
By setting it as invention of Claim 6, arrangement | positioning in the state which tightly bound the main body to the armrest can be performed, and operativity improves.
By setting it as invention of
According to the eighth aspect of the invention, the operation of the boom, arm, and bucket, which are the front attachment of the hydraulic excavator, can be easily performed.
以下、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。図中、1は建設機械の一例である油圧ショベルの走行機体であって、該走行機体1は、クローラ型の下部走行体2に、上部旋回体3が旋回自在に設けられたものであり、該上部旋回体3には、運転操縦席(図示せず)が内装されたキャブ5、フロントアタッチメントを構成するブーム6、アーム7、バケット8、エンジンが内装されたエンジンフード9等の各種部材装置を用いて構成され、そして運転席(図示せず)の左右に設けた操作レバー(図示せず)の操作によりアクチュエータであるブームシリンダ6a、アームシリンダ7a、バケットシリンダ8aが作動することでブーム6、アーム(スティック)7、バケット8の揺動操作と、何れも図示しない旋回モータ、左右の走行モータが作動することで走行機体1の操向(操舵)を含んだ前後進操作と上部旋回体3の旋回操作が行われるようになっていること等は何れも従来通りである。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In the figure, 1 is a traveling machine body of a hydraulic excavator which is an example of a construction machine, and the traveling machine body 1 includes a crawler-type lower traveling
10は本発明が実施されたアクチュエータであるブームシリンダ6a、アームシリンダ7a、バケットシリンダ8aを遠隔操作するための操作装置であって、該操作装置10は、走行機体1から独立(離間)した状態でオペレータが自由に携帯できるものであって、例えばオペレータが走行機体1とは別の車両(例えば作業現場にオペレータが移動するための車両)の座席に座した状態で、オペレータの左右何れか一側方に配されるものであって、ここでは、これがオペレータの右側に配されるものである場合について説明するが、左側に配されるものである場合、オペレータ位置を線対称として左右逆の配置構成になることは言うまでもない。
そして操作装置10は、オペレータの右手の小指側部位を載置することができる前半部11aと、右腕前腕部を載置することができる後半部11bとを備え、下面が開口した本体11とを備えて構成されているが、前半部11aには上下方向に貫通する貫通孔11cが形成されている。そして前半部11aの左側端縁(左右方向内側端縁)には、基台12の左側端縁が支軸12aによって軸支されているが、該基台12は、前記貫通孔11cの上面を上側から覆蓋する覆蓋姿勢と、前半部11aの左側端縁部に起立する起立姿勢(本実施の形態では垂直姿勢よりも僅かに左側に倒伏していて自然状態で自重により覆蓋姿勢に戻ることがない姿勢)とに揺動するようになっている。
And the
基台12には、前記覆蓋姿勢で下面に位置するようにして操作具13が設けられるが、該操作具13は、該基台12の覆蓋姿勢で貫通孔11cに嵌入するよう格納された格納姿勢になっている。一方、操作具13は、基台12が前記起立姿勢になっているときには、オペレータの右手の甲を右外側方に向けた状態で該右手を本体前半部11aに載置したとき、右手の手のひらに対して左方向内側に対向する状態で起立することになって、前記載置した右手の指で把持して前後方向操作と、上下方向の操作と、左右方向を向いた軸回りに回動する回動操作とができるようになっているが、前後方向操作と上下方向操作とは混在した操作(前後上下操作が混在した斜め方向の操作)ができるようになっている。
操作具13には、これら各操作の操作量X、Y、Zを検知する検知器、つまり前後方向操作量検知器14、上下方向操作量検知器15、回転方向操作量検知器16がそれぞれ内装されていて、所謂3D−マウス方式のものとなっており、該検知された検知量X、Y、Zを送信手段17により無線伝送(空中伝送波による伝送)できるようになっている。
An
The
走行機体1には、前記送信手段17により送信された無線信号を受信する受信手段18が設けられるが、該受信手段18で受信された受信信号は、制御部(コントローラ)19に送られ、この制御部19により前記各操作量X、Y、Zが判別(弁別)され、これに基づいて制御部19は、ブームシリンダ6a、アームシリンダ7a、バケットシリンダ8aの各伸縮制御をするための制御弁(電磁比例制御弁)6b、7b、8bに制御信号を出力し、これによってブームシリンダ6a、アームシリンダ7a、バケットシリンダ8aのコントロールバルブ6c、7c、8cの切換え制御がなされ、ブームシリンダ6a、アームシリンダ7a、バケットシリンダ8aの遠隔操作による伸縮制御ができるようになっている。
The traveling machine 1 is provided with receiving means 18 for receiving the radio signal transmitted by the transmitting means 17. The received signal received by the receiving means 18 is sent to a control unit (controller) 19, The control unit 19 discriminates (discriminates) each of the operation amounts X, Y, and Z, and based on this, the control unit 19 controls the expansion and contraction of the
因みに、本実施の形態では、ブームシリンダ6a、アームシリンダ7a、バケットシリンダ8aの遠隔操作による伸縮制御(駆動制御)を次のようにして実行している。制御部19には、図1に示すように、ブーム角α(機体に対するブーム6の揺動角度)、アーム角β(ブーム5に対するアーム7の揺動角度)、バケット角γ(アーム7に対するバケット8の揺動角度)をそれぞれ検出するブーム角度センサ6d、アーム角度センサ7d、バケット角度センサ8dからの検知信号が入力するようになっている。そして制御部19は、これら入力した検知角α、β、γが、前記操作量X、Y、Zに対応しているか否かの判断をし、対応していない場合、対応させるべく各制御弁6b、7b、8bに制御指令を出力し、これによってコントロールバルブ6c、7c、8cが切換えられてブームシリンダ6a、アームシリンダ7a、バケットシリンダ8aの伸縮制御をするようになっているが、これらの伸縮制御はすでに通常知られたものであるから、これ以上の詳細は省略する。尚、図8の油圧回路図においてEはエンジン、20は油圧ポンプ、21は油タンクである。
Incidentally, in the present embodiment, expansion / contraction control (drive control) by remote operation of the
また前記本体後半部11bは、本実施の形態では右腕前腕部の先半部まで載置できるようになっているが、本体後半部11bには出入口11dが形成され、本体11の左右両端部にはガイドレール11eが形成されている。そしてこの出入口11dからは、後方に突出した状態では右腕前腕部の後半部を載置できると共に、肘を置くことができる肘置き部22がガイドレール11eに案内される状態で前後方向出没自在に設けられているが、該肘置き部22は、本体11内に収納できるようになっていると共に、本体11内に収納した場合、本体貫通孔11cに対応した貫通孔22aが形成されていて操作具13が貫通する状態で収納できるようになっている。因みに本実施の形態では、肘置き部22は、貫通孔22aが形成された前半部位は、本体11から最大限突出した作用姿勢にした場合、本体後半部11bに積層する姿勢となるように設定されているが、前半部位が本体後半部11bから突出するように設定することもできる。
Further, the main body rear
さらに後半部11bの右方向外端縁部には、支軸23aを介して前腕部外れ規制体23が左右方向揺動自在に設けられているが、該前腕部外れ規制体23は、後半部11bの上面に重合状に積層した格納姿勢と、後半部11bの右方外側方に起立(垂直姿勢よりもさらに右方外方に揺動して自然状態で自重により格納姿勢にならない位置に起立)して、前腕部が後半部から右方外側方に外れるのを規制する規制姿勢とに揺動偏倚できるようになっている。
Further, a forearm
さらに本体11および肘置き部22には、先端部に面ファスナーから構成されるテープ状の緊縛体24が3か所設けられており、例えば本体11を置いた車両の座席25の脇に設けられるアームレスト25a等の載置部に載置した状態で緊縛体24を巻回し、面ファスナ同士を貼り付けることでアームレスト25aに対して確りとした支持固定ができるようになっている。
Further, the
叙述の如く構成された本発明を実施するための形態において、走行機体1のフロントアタッチメントを構成するブーム6、アーム7、バケット8は、キャブ5内に配した図示しない操作レバーによりブームシリンダ6a、アームシリンダ7a、バケットシリンダ8aを伸縮作動させることで作動するが、本発明が実施されたものにおいては、走行機体1から取り出した状態で独立して携帯することができる操作装置10によって遠隔操作することができる。
In the embodiment for carrying out the present invention configured as described, the boom 6, the
この場合に操作装置10は、本体11を車両の座席25の脇にあるアームレスト25aに緊縛体24で緊縛して固定すると共に、操作具13、前腕部外れ規制体23を起立姿勢にし、さらに肘置き部22を後方に引出して操作可能な状態にする。この状態でオペレータは、座席25に座し、右手の前腕部を本体11と肘置き部22に載せた状態とし、そして右手の指で把持した操作具13を前後、上下方向に操作したり、左右軸回りに回し操作すると、それらの操作量X、Y、Zが無線送信されて走行機体1に設けた受信手段18に受信され、これに基づいてブームシリンダ6a、アームシリンダ7a、バケットシリンダ8aが伸縮作動してフロントアタッチメントによる作業が遠隔操作することができる。
In this case, the operating
そしてこの遠隔操作において、オペレータは、前腕を本体11と引出された肘置き部22に置いた状態で、左右方向内側を向いている指で起立姿勢の操作具12を把持して操作するという自然な姿勢での操作ができることになって操作性に優れ、疲労しづらいものになる。
しかもこのものでは、前腕部外れ規制体23が起立した姿勢になっていて、オペレータの前腕が左右方向外方に外れないようになっているから、前腕の姿勢が崩れて作業がしづらくなるようなことも回避される。
In this remote operation, the operator holds and operates the
In addition, in this device, the forearm
そして作業が終了したら、操作具11、肘置き部22、そして前腕部外れ規制体23を本体11に格納することで、これら操作具11、肘置き部22、そして前腕部外れ規制体23がありながら操作装置10自体がコンパクトなものとなって携帯しやすいものとなる。尚、これら格納した操作具11、肘置き部22、前腕部外れ規制体23は緊縛体24により緊縛されるため、不用意に動いてしまうこともない。
When the operation is completed, the
尚、前記実施の形態では、無線による遠隔操作を行うようにしたが、これに限定されるものではなく、走行機体側に例えばUSBメモリ等の外部記憶媒体を接続できる端子(コネクタ)を設けて外部データとして入出力可能なものにしておき、本発明が実施された操作装置側に、この端子に接続できるようリード線に接続された端子を設け、これによって有線式の遠隔操作ができるようにしても勿論よい。
また、前記実施の形態では、油圧ショベルのフロントアタッチメントの遠隔操作の場合について説明したが、これに限定されるものでなく、油圧ショベルである場合、左右の走行モータによる操向(操舵)を含めた前後進操作、旋回モータによる上部旋回体の旋回操作を遠隔操作する場合にも利用することができる。
さらに前記実施の形態では右腕用のものとしたが、左腕用とすることもでき、この場合には左右対称状のものになることは言うまでもない。
In the above embodiment, the wireless remote control is performed. However, the present invention is not limited to this, and a terminal (connector) that can connect an external storage medium such as a USB memory is provided on the traveling machine side. A terminal connected to the lead wire is provided on the operating device side where the present invention is implemented so that it can be connected to this terminal so that a wired remote operation can be performed. Of course.
In the above embodiment, the case of remote operation of the front attachment of the hydraulic excavator has been described. However, the present invention is not limited to this. In the case of a hydraulic excavator, steering (steering) by the left and right traveling motors is included. It can also be used for remote operation of forward / reverse operation and turning operation of the upper turning body by the turning motor.
Further, in the above embodiment, the right arm is used, but the left arm can also be used. In this case, it goes without saying that the left and right are symmetrical.
本発明は、油圧ショベル等の建設機械における遠隔式の操作装置として利用することができる。 The present invention can be used as a remote operation device in a construction machine such as a hydraulic excavator.
1 走行機体
6 ブーム
6a ブームシリンダ
7 アーム
7a アームシリンダ
8 バケット
8a バケットシリンダ
10 操作装置
11 本体
11a 前半部
11b 後半部
13 操作具
19 制御部
22 肘置き部
23 前腕部外れ規制体
24 緊縛体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Traveling machine body 6
Claims (8)
オペレータの左右何れか一側方に配され、オペレータの手の小指側部位を置くことができる前半部と前腕部を置くことができる後半部とを備えた本体と、
本体前半部の左右方向内側端縁に揺動自在に枢支され、本体前半部に上側から格納される格納姿勢と、オペレータの手の甲を左右方向外側に向けた状態で本体前半部に手を置いたとき、手のひらと対向する左右方向内側に起立して前記置いた手の指で把持してアクチュエータ作動をするための遠隔操作ができる操作姿勢とに起倒する操作具とを備えて構成されることを特徴とする建設機械における操作装置。 An operating device for operating an actuator provided in a construction machine, the operating device can be carried independently,
A main body that is arranged on one of the left and right sides of the operator and has a front half that can place the little finger side part of the operator's hand and a rear half that can place the forearm,
Swing pivotally supported on the inner edge of the front half of the main body in the left-right direction and retracted from the upper side of the front half of the main body, and put your hand on the front half of the main body with the back of the operator facing outward An operation tool that rises up and down to an operation posture that can be remotely operated to actuate an actuator by standing with the finger of the placed hand and standing on the inner side in the left-right direction facing the palm. An operating device in a construction machine.
The construction machine according to claim 1, wherein the construction machine is a hydraulic excavator, and the actuator is a boom cylinder, an arm cylinder, or a bucket cylinder.
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