JP7222739B2 - 穿孔機械用遠隔操作装置 - Google Patents

Description

本発明は、穿孔機械に用いられる遠隔操作装置に関する。

周知の穿孔機械は、走行台車に設けられたブームと、ブーム先端に装着されたガイドシェルと、ガイドシェル上を前進後退可能に移動するキャリッジに搭載されたさく岩機と、を備える。さく岩機は、公知の打撃機構および回転機構を備え、ガイドシェルは、さく岩機を進退駆動する送り機構を備える。
さく岩機の先端には、シャンクロッド、スリーブ、ロッドおよびビットを有する工具が装着されている。工具を構成する各部材は、それぞれの端部に設けられたネジ部により脱着可能になっている。ガイドシェルの先端には、スリーブを把持するとともに、ロッドを回転かつ摺動可能に支承するセントラライザが設けられている。

この種の穿孔機械は、送り機構によって工具を破砕対象へと押付け、打撃機構で発生する衝撃力と回転機構で発生する回転力とを、工具を介して破砕対象へと伝達して発破孔を穿孔する。
また、この種の穿孔機械は、ロッドの長さよりも長大な穿孔を行うために、周知のロッドチェンジャを備えている。ロッドチェンジャは、複数のロッドを格納するマガジンと、ロッドを把持してマガジンと穿孔軸線との間でロッドを搬送する搬送アームと、を有する。

ここで、この種の穿孔機械による穿孔作業は、ブームおよびガイドシェルの位置決め、打撃・回転・送りの各機構の作動、および、セントラライザやロッドチェンジャの作動等、操作対象が多岐にわたる。そのため、従来の穿孔機械では、それぞれの操作対象に専用の操作レバーや操作スイッチを備えている。
そのため、従来の穿孔機械での穿孔作業は、多数の操作レバーや操作スイッチを煩雑に操作することになり、作業性に未だ改善の余地がある。特に、穿孔作業の中には、個々の機器を連携しながら作動させる作業もある。そのため、従来の穿孔機械では、オペレータ（作業者）に高い練度が要求される。

これに対し、本出願人は、多様な操作内容を一つの操作レバーで実行する、いわゆるマルチファンクションレバー化した穿孔機械用の操作装置を提案している（特許文献１参照）。
特許文献１記載の操作装置は、図１０に示すように、レバーグリップ２０２と、レバーグリップ２０２に付属された、選択スイッチ２０３および押釦スイッチ２０４とを備える。レバーグリップ２０２は、デテント機構により複数の傾倒角度に保持可能になっている。
そして、同文献記載の操作装置は、レバーグリップ２０２の傾倒角度と、切選択スイッチ２０３および押釦スイッチ２０４の操作状態と、の組み合わせによって、多様な操作内容を一つの操作レバーで実行可能になっている。これにより、同文献記載の技術によれば、穿孔作業における作業効率を向上させることができる。

特開２００１－３２３７６４号公報

ところで、近年、各種作業機械においては、遠隔操作が求められるようになり、携帯可能な遠隔操作装置が多数提案されている。穿孔機械の分野においても遠隔操作化の要求は高まっているものの、遠隔操作装置は、携帯性を優先するためにサイズの制約を受ける。
そのため、遠隔操作装置に、図１０に示した操作装置２０１のように、グリップを把持しながらレバーの傾動と付属スイッチのオンオフとを同時に操作するマルチファンクションレバーを配設することは困難である。そのため、一般的な遠隔操作装置は、指先で操作を行うジョイスティック型の操作レバーを備えている。

ジョイスティック型の操作レバーは、その傾倒角度と傾倒方向に対応させて各種の操作内容を設定するので、図１０に示した操作装置を模して、マルチファンクションレバー化することは可能である。
しかしながら、ジョイスティック型の操作レバーは、デテント機構を備えていない。そのため、作業の継続中は、常に操作レバーを操作位置に保持し続けなければならない。したがって、作業内容によっては、オペレータに肉体的な苦痛を強いるため、快適に操作を継続できないという問題がある。
また、例えば８方向に傾倒可能なジョイスティックレバーにおいては、斜め方向のレバー操作は、ゲート感覚が乏しくオペレータに不安感を与えて、快適な操作性が損なわれる場合もある。

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、ジョイスティック型の操作レバーを備える遠隔操作装置において、作業効率を向上させながらも快適に操作し得る穿孔機械用遠隔操作装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る穿孔機械用遠隔操作装置は、穿孔機械を遠隔操作するための遠隔操作装置であって、選択スイッチと、中立姿勢から少なくとも４方向に傾倒操作可能かつ非傾倒操作時には前記中立姿勢に自動復帰可能なジョイスティックレバーと、を有する操作部と、前記ジョイスティックレバーの傾倒角度および傾倒方向と、前記選択スイッチの操作状態と、の組み合わせに応じて、前記穿孔機械での穿孔作業に必要な個別操作を設定する制御部と、を備え、前記制御部は、所定条件の充足状態に基づいて、前記所定条件が満たされていないときは、前記ジョイスティックレバーおよび前記選択スイッチの操作状態に対応した個別操作を前記穿孔機械に実行させる単独モードで処理を行い、前記所定条件が満たされたときは、前記ジョイスティックレバーが前記中立姿勢に自動復帰した後であっても、直前に実行された前記単独モードでの個別操作を維持して前記穿孔機械に実行させるホールドモードに移行することを特徴とする。

従来の操作装置であれば、単独モードを所定時間継続させるためには、オペレータは、ジョイスティックレバーの操作状態を維持し続けなければならないところ、本発明の一態様に係る穿孔機械用遠隔操作装置によれば、所定条件の充足状態に基づいて、制御部の処理がホールドモードに移行すれば、オペレータがジョイスティックレバーから指を離して、ジョイスティックレバーが中立姿勢に自動復帰しても、直前の単独モードでの個別操作を維持して穿孔機械に実行させるので、オペレータの負荷が軽減され、作業効率を向上させながらも快適に操作を行うことができる。

また、本発明の他の一態様に係る穿孔機械用遠隔操作装置は、穿孔機械を遠隔操作するための遠隔操作装置であって、選択スイッチと、中立姿勢から８方向に傾倒操作可能かつ非操作操作時には前記中立姿勢に自動復帰可能なジョイスティックレバーと、を有する操作部と、前記ジョイスティックレバーの傾倒角度および傾倒方向と、前記選択スイッチの操作状態と、の組み合わせに応じて、前記穿孔機械での穿孔作業に必要な個別操作を設定する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ジョイスティックレバーの傾倒方向のうち、前後方向および左右方向の間の斜め方向に前記ジョイスティックレバーが最大傾倒角度で傾倒された状態であると判定したときに、前記斜め方向に対応する複数の個別操作を連携して前記穿孔機械に実行させる複合モードに移行することを特徴とする。

本発明の他の一態様に係る穿孔機械用遠隔操作装置によれば、オペレータが、ジョイスティックレバーの傾倒方向のうち、前後方向および左右方向の間の斜め方向にジョイスティックレバーが最大傾倒角度で傾倒された状態（例えばコーナー部に位置した状態）に向けてレバー操作をすると、最終的には、ジョイスティックレバーが、前後左右の傾倒方向のストロークエンドである１点に収束して位置決めされることになる。
そのため、オペレータは、「単独モード」とは制御思想の異なる「複合モード」への移行操作として（言い換えると、「通常モード」から「特殊モード」への移行のためのレバー操作として）、操作感覚が掴みやすく確実に移行操作ができる。そのため、オペレータは、作業効率を向上させながらも、安心感を得て快適に操作することができる。

上述のように、本発明によれば、ジョイスティック型の操作レバーを備える遠隔操作装置において、作業効率を向上させながらも快適に操作し得る穿孔機械用遠隔操作装置を提供できる。

本発明の一態様に係る穿孔機械用遠隔操作装置が操作対象とする穿孔機械の一実施形態を示す全体図である。 図１の穿孔機械に装備された操縦機器と本発明の遠隔操作装置とが無線通信によって必要な情報を授受するイメージを含むブロック図である。 本発明の一態様に係る穿孔機械用遠隔操作装置の操作部の一実施形態を示す模式的平面図である。 本発明の一態様に係る穿孔機械用遠隔操作装置の制御部が実行する遠隔操作処理のフローチャートである。 図４の遠隔操作処理において、単独モードからホールドモードに移行するときのレバー操作のイメージを示す図である。 図４の遠隔操作処理において、複合モードに移行するときのレバー操作のイメージを示す図であって、同図の例は、複合モードが「ネジ継ぎ動作」に係る場合である。 図４の遠隔操作処理において、複合モードに移行するときのレバー操作のイメージを示す図であって、同図の例は、複合モードが「ネジ切り動作」に係る場合である。 ジョイスティックレバーの操作感帯の座標図である。 図７に示す座標に対応する、第一ジョイスティックの操作パターンに対する操作感帯の模式図である。 従来の穿孔機械用操作装置の一例を示す図（（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図）である。

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。なお、図面は模式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。

まず、操作対象となる穿孔機械の一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態の穿孔機械１００は、走行台車１０１の前方部分に設けられた操縦室１２０と、走行台車１０１の前方部分に設けられたブーム１０２と、ブーム１０２先端に装着されたガイドシェル１０３と、ガイドシェル１０３上を前進後退可能に移動するキャリッジ１０５に搭載されたさく岩機１０６と、を備える。
操縦室１２０の内部には操縦機器１３０が装備されている。
操縦機器１３０は、図２に示すように、後述する遠隔操作装置１０と無線通信可能な無線通信器１３１と、その無線通信で取得された遠隔操作装置１０からの操縦命令に基づいて、対応する操縦処理を実行する制御装置１３２と、を含んで構成されている。

図１に戻り、さく岩機１０６は、公知の打撃機構および回転機構（いずれも図示略）を備え、ガイドシェル１０３は、さく岩機１０６を進退駆動する送り機構１０４を備える。さく岩機１０６の先端には、シャンクロッド１０７、スリーブ１０８、ロッド１０９、およびビット１１０を基端側からこの順に有する工具Ｔが装着されている。
工具Ｔを構成する各部材は、それぞれの端部に設けられたネジ部により脱着可能になっている。ガイドシェル１０３の先端には、スリーブ１０８を把持するとともに、ロッド１０９を回転かつ摺動可能に支承するセントラライザ１１１が設けられている。

穿孔機械１００は、送り機構１０４によって工具Ｔを破砕対象へと押付け、打撃機構で発生する衝撃力と回転機構で発生する回転力とを、工具Ｔを介して破砕対象へと伝達して発破孔を穿孔する。
また、穿孔機械１００は、ロッド１０９の長さよりも長大な穿孔を行うために、周知のロッドチェンジャ１１２を備えている。ロッドチェンジャ１１２は、複数のロッド１０９を格納する不図示のマガジンと、ロッド１０９を把持してマガジンと穿孔軸線との間でロッドを１０９搬送する不図示の搬送アームと、を有する。

次に、上記穿孔機械１００を遠隔操作するための遠隔操作装置１０について説明する。
図３に示すように、本発明の一実施形態に係る遠隔操作装置１０は、直方体状の筐体２０の上面２０ｍに操作部２１を備える。操作部２１は、同図右側に配置された第一ジョイスティック１１、および、同図左側に配置された第二ジョイスティック１２を有する。
さらに、操作部２１には、同図中央上寄りの位置に、前後方向に傾倒操作可能な一対の走行レバー（左）１４ａ、走行レバー（右）１４ｂが設けられるとともに、同図左側から順に、前後に傾倒可能なトグル型の複数（この例では９個）の作動選択スイッチ１５ａ～１５ｉが配置されている。また、同図中央左寄りには、ダイヤル式の速度選択スイッチ１６が配置され、同図中央右寄りには、ダイヤル式のセイフティモード選択スイッチ１７が配置されている。
なお、本実施形態においては、上記「課題を解決するための手段」を実施可能な例の説明に係る操作レバーおよびスイッチについて説明し、他のスイッチの構成と動作については詳細な説明を省略する。

筐体２０には、操作部２１を保護するように操作部２１の周囲を囲繞するハンドルフレーム（図示略）が設けられている。ハンドルフレームには、ショルダーベルト（図示略）が装着される。オペレータは、ショルダーベルトを肩に掛けて遠隔操作装置１０を腰の位置で保持可能になっている。
筐体２０の内部には、図２に示すように、上記無線通信器１３１に操縦命令を無線送信する通信部３１および制御部３２並びにブザー３３が内蔵されている。制御部３２は、コンピュータを含んで構成され、所定のプログラムを実行可能な情報処理装置である。

本実施形態の制御部３２は、第一および第二ジョイスティックレバー１１，１２の傾倒角度および傾倒方向と、選択スイッチ１５ａ～１５ｉの操作状態と、の組み合わせに応じて、穿孔機械１００での穿孔作業に必要な個別操作を設定するように構成されている。さらに、制御部３２は、各スイッチ操作に対応する操縦命令を、通信部３１を介して穿孔機械１００の無線通信器１３１に無線送信させるように構成されている。
制御部３２は、遠隔操作装置１０の電源が投入されると、穿孔機械１００の無線通信器１３１との間で無線送信処理を開始し、無線送信が可能な状態が設定されると、図４に示す遠隔操作処理を実行するように構成されている。

制御部３２が遠隔操作処理を開始すると、同図に示すように、まず、ステップＳ１０に移行して、選択スイッチ１５ａ～１５ｉの操作状態を監視し、選択スイッチ１５ａ～１５ｉの入力に応じた「基準処理」を設定し、続くステップＳ２０に移行する。
ステップＳ２０では、制御部３２は、第一および第二ジョイスティックレバー１１，１２の傾倒角度および傾倒方向を監視する。

ここで、本実施形態の第一ジョイスティック１１および第二ジョイスティック１２は、いわゆる８方向スティックスイッチであり、図３に示すように、第一ジョイスティック１１には、把持部に第一ロータリスイッチ１１ａが内蔵され、第二ジョイスティック１２には、把持部に第二ロータリスイッチ１２ａが内蔵されている。
これにより、第一および第二ジョイスティック１１、１２は、上下方向および左右方向、そして、上下・左右方向から４５°回転した方向、すなわち、斜めの上下左右方向に傾倒自在に構成されている。第一および第二ジョイスティック１１、１２は、傾倒操作を開放した非操作時には、ホームポジションである中立姿勢に自動復帰（オートリターン）する。

上記第一および第二ジョイスティックレバー１１，１２の傾倒角度および傾倒方向の操作感覚は、操作部２１のジョイスティックレバーの感帯／不感帯の設定によるものであるが、第一ジョイスティック１１について、感帯／不感帯の設定内容を模式的に表したのが図８および図９である。
図８に各ジョイスティック１１、１２の操作感帯を示すように、本実施形態の遠隔操作装置１０によれば、操作部２１に設けられた第一および第二ジョイスティック１１、１２は、ホームポジションの座標Ｐ０（Ｘ０、Ｙ０）からＰｎ（Ｘ２、Ｙ２）、Ｐｎ´（Ｘ‐２、Ｙ‐２）までの座標が設定可能に構成されている。

ステップＳ３０に移行すると、例えば第一ジョイスティック１１において、入力されている操作感帯が、「複合モード」に対応するエリア（操作感帯）か否かを判定する。ここで、本実施形態の遠隔操作装置１０では、「複合モード」に対応するエリア（操作感帯）として、例えば、第一ジョイスティック１１において、図９に示すように、座標Ｐｎを、「ネジ切り複合モード」の感帯に設定し、座標Ｐｎ´を、「ネジ継ぎ複合モード」の感帯に設定している。

本実施形態の例では、ステップＳ３０において、入力されている操作感帯が、「複合モード」に対応するエリア（操作感帯）であれば（Ｙｅｓ）ステップＳ８０に移行し、そうでなければ（Ｎｏ）ステップＳ４０に移行する。
ステップＳ８０では、制御部３２は、複合（特殊）モードを設定し、後述する例でより詳しく説明するように、複合モードに対応する一連の処理を実行する。また、ステップＳ４０では、制御部３２は、単独（通常）モードを設定し、後述する例でより詳しく説明するように、単独モードに対応する一連の処理を実行する。

そして、単独モードに対応する一連の処理を実行後、続くステップＳ５０に移行し、対応するフラグ等を参照して、所定の条件（後述する）が充足したか否かを判定する。所定の条件が充足されれば（Ｙｅｓ）ステップＳ６０に移行し、そうでなければ（Ｎｏ）処理をステップＳ２０に戻す。ステップＳ６０では、制御部３２は、ホールドモードを設定し、後述する例でより詳しく説明するように、ホールドモードに対応する一連の処理を実行する。
ここで、「単独モード」とは、制御部３２が、ステップＳ５０の所定条件が満たされていない通常時に、第一および第二ジョイスティックレバー１１，１２および各選択スイッチ１５ａ～１５ｉの操作状態に対応した個別操作を穿孔機械１００に実行させるモードである。

また、「ホールドモード」とは、制御部３２が、ステップＳ５０の所定条件が満たされた非通常時に、第一および第二ジョイスティックレバー１１，１２が中立姿勢に自動復帰した後であっても、直前に実行された個別操作を穿孔機械１００に維持させるモードである。
続くステップＳ７０では、操作部２１のいずれかのスイッチまたはレバーに対する操作入力の有無を監視する。ステップＳ７０では、操作入力が有れば（Ｙｅｓ）ホールドモードを解除して処理をステップＳ２０に戻し、そうでなければ（Ｎｏ）ホールドモードを維持するように構成されている。

本実施形態では、上記構成により、オペレータが遠隔操作装置１０の操作部２１の各スイッチないしレバーを操作することにより、遠隔操作装置１０は、各スイッチないしレバー操作に対応する操縦命令を穿孔機械１００に無線送信する。
穿孔機械１００側では、操縦室１２０内の無線通信器１３１を介して制御装置１３２が遠隔操作装置１０からの操縦命令を取得する。そして、制御装置１３２は、その操縦命令に基づいて対応する操縦処理を実行し、これにより、穿孔機械１００の対応する各種操作機器が操作されるようになっている。

なお、本明細書において、遠隔操作装置１０の操作部２１に配置された各スイッチの傾倒方向は、操作部２１の手前側のオペレータから見て、奥側～手前側は、図３の上方～下方に対応しており、以下、これを上下方向と称し、同じく左側～右側は、図３の左右方向に対応しており、以下、これを左右方向と称する。

以下、上記制御部３２が実行する遠隔操作処理について、より具体的なオペレータの操作の例および穿孔機械の動作の例と共に詳しく説明する。まず、「単独モード」の一例として、基準処理に「ドリルモード」が設定される場合について説明する。
本実施形態の穿孔機械１００用に設定されている遠隔操作処理では、制御部３２は、作動選択スイッチ１５ｇが手前側に操作されているときは、遠隔操作処理の「単独モード」として「ドリルモード」に基準処理を設定し（ステップＳ１０）、作動選択スイッチ１５ｇが奥側に操作されているときは、「単独モード」として「ブームモード」に基準処理を設定する（ステップＳ１０）。

これにより、第一および第二ジョイスティック１１、１２は、作動選択スイッチ１５ｇが手前側に操作されているときには「ドリルモード」の操作レバーとして機能し、作動選択スイッチ１５ｇが奥側に操作されているときには「ブームモード」の操作レバーとして機能するようになっている。
なお、「ドリルモード」は、穿孔作業を行う際に必要な処理を実行するモードであり、「ドリルモード」において、第一ジョイスティック１１は、さく岩機１０６の駆動制御を行うための操作レバーとして機能し、第二ジョイスティック１２は、ロッドチェンジャ１１２の駆動制御を行うための操作レバーとして機能する。
また、「ブームモード」は、ブームを駆動する作業を行う際に必要な処理を実行するモードであり、ブームモードにおいて、第一ジョイスティック１１は、ブーム１０２の姿勢制御を行うための操作レバーとして機能し、第二ジョイスティック１２は、ガイドシェル１０３の姿勢制御を行うための操作レバーとして機能する。

次に、上記遠隔操作装置１０の遠隔操作処理における、「単独モード」から「ホールドモード」への移行（ステップＳ４０～ステップＳ６０）、およびそのときの遠隔操作装置１０並びに穿孔機械１００の動作について、上記「ドリルモード」が基準処理として設定された場合を例に説明する。
本実施形態の遠隔操作処理において、「単独モード」として上記「ドリルモード」が基準処理として設定されたとき、「ドリルモード」における第一ジョイスティック１１および第一ロータリスイッチ１１ａの操作と対応する動作は、以下の表１に示す通りである（後述する「複合モード」は除く）。

「ドリルモード」で穿孔作業を行う際、オペレータによる第一ジョイスティック１１および第一ロータリスイッチ１１ａの操作手順は、第一ジョイスティック１１を左方向に一度倒すとともに、第一ロータリスイッチ１１ａを反時計回りに一度回す。また、作動選択スイッチ１５ｃを下方向に倒す。
これにより、制御部３２は、表１に示すように、第一ジョイスティック１１が左方向に一度倒されたときには正転の操縦命令を送信し、第一ロータリスイッチ１１ａが反時計回りに一度回されたときには軽打撃の操縦命令を送信する。また、作動選択スイッチ１５ｃが下方向に倒されたときにはフラッシングの操縦命令を送信する。
穿孔機械１００は、正転および軽打撃並びにフラッシングの操縦命令を受信すると、フラッシングをしつつ、回転機構を正転させるとともに打撃機構を軽打撃による駆動を開始する。

次いで、オペレータは、図５に符号Ｍ１で示す矢印のように、遠隔操作装置１０の第一ジョイスティック１１を下方向に傾倒する。これに応じ、制御部３２は、表１に示すように、第一ジョイスティック１１が下方向に倒されたときには送り前進の操縦命令を送信する。そして、穿孔機械１００は、送り前進の操縦命令を受信すると、送り機構１０４を駆動してさく岩機１０６を前進させて軽打撃によるザグリ穿孔を行う。
軽打撃によるザグリ穿孔を終了すると、次に、オペレータは、遠隔操作装置１０の第一ジョイスティック１１を左方向に一度傾倒するとともに、第一ロータリスイッチ１１ａを時計回りに一度回す。また、作動選択スイッチ１５ｃは下方向に傾倒状態のままとする。

これに応じ、制御部３２は、表１に示すように、第一ジョイスティック１１が左方向に一度倒されると正転の操縦命令を送信し、さらに、第一ロータリスイッチ１１ａが時計回りに一度回されると、本打撃の操縦命令を送信する。また、制御部３２は、作動選択スイッチ１５ｃが下方向に倒されているときはフラッシングの操縦命令を送信する。そして、穿孔機械１００は、正転および本打撃並びにフラッシングの操縦命令を受信すると、フラッシングをしつつ、送り機構１０４を駆動してさく岩機１０６を前進させて本打撃による本穿孔を行う。

ここで、本実施形態の遠隔操作装置１０では、制御部３２は、本穿孔に移行後に所定時間が経過すると、上記ステップＳ６０に移行する。ステップＳ６０では、ブザー３３を鳴動させるとともに、「単独モード」での処理から、「ホールドモード」として、「穿孔ホールドモード」による処理の実行を開始する。
本実施形態では、制御部３２は、「穿孔ホールドモード」においては、第一ジョイスティック１１からオペレータが手を離して、第一ジョイスティック１１が中立姿勢に自動復帰した状態であっても、上述した本穿孔動作を継続するようになっている。

また、制御部３２は、ステップＳ６０のホールドモードでの処理中、操作部２１への入力の有無を監視し（ステップＳ７０）、操作部２１への入力が無ければホールドモードを継続し（ステップＳ７０でのＮｏ）、操作部２１に入力が有れば（ステップＳ７０でのＹｅｓ）、ホールドモードを解除して単独モード等を含む初期の処理に復帰する（ステップＳ２０）。
ここでは、制御部３２は、「穿孔ホールドモード」に移行後に、操作部２１の任意のスイッチ操作がなされたときは、「穿孔ホールドモード」を解除して単独モード（通常モード）に復帰する場合を例に説明する。

本実施形態の遠隔操作装置１０によれば、「穿孔ホールドモード」に移行することより、オペレータは、１ロッド長を穿孔する間中、第一ジョイスティック１１を下方向に倒し続ける傾倒操作から開放される。そして、１ロッド長分の穿孔が終了したときは、オペレータは、操作部２１の任意のスイッチ操作を行うことにより、「穿孔ホールドモード」を容易に解除することができる。
なお、本実施形態の遠隔操作処理において、「課題を解決する手段」に記載の「所定条件の充足状態」に基づくとは、単独モードでの処理の開始から所定時間が経過したか否かによる判定であって、単独モードでの処理の開始から所定時間が経過する前が、所定条件が満たされていない通常時であり、単独モードでの処理の開始から所定時間が経過したとき以降が、所定条件が満たされた非通常時である。

次に、本実施形態の穿孔機械用遠隔操作装置１０における「複合モード」について、「ネジ切り複合モード」を例に説明する。
ここで、本実施形態の「複合モード」とは、制御部３２が、第一ジョイスティック１１の傾倒方向のうち、前後方向および左右方向とはそれぞれ周方向に４５°回転した斜め方向に第一ジョイスティック１１が最大傾倒角度で傾倒された状態であると判定したときに、その斜め方向に対応する複数の個別操作を連携して穿孔機械１００に実行させる特殊モードである（ステップＳ８０）。

詳しくは、オペレータは、上述した穿孔機械１００の穿孔動作として、総穿孔長が所定の深さに達するまでは、第二ジョイスティック１２を操作して、ロッドチェンジャ１１２のマガジンに格納したロッド１０９を順次に継ぎ足しながら穿孔を継続する。
その後、オペレータは、穿孔機械１００の総穿孔長が所定の深さに達すると、第一ジョイスティック１１を操作して穿孔を停止し、その後、第二ジョイスティック１２を操作して、継足された複数のロッド１０９を順次に回収してロッドチェンジャ１１２のマガジンに収容する。

このロッド継足し作業およびロッド回収作業は、ロッド１０９とスリーブ１０８、あるいは、スリーブ１０８とシャンクロッド１０７のネジ部同士を結合（ネジ継ぎ）／分離（ネジ切り）する動作と、ロッドチェンジャ１１２の搬送アームでロッド１０９をマガジンと穿孔軸線との間で搬送する動作と、さく岩機１０６をガイドシェル１０３の後方位置へと退避させる動作と、さく岩機１０６をセントラライザ１１１付近まで前進させる動作と、セントラライザ１１１でスリーブ１０８を把持／開放する動作と、を組み合わせることで行うため、従来の穿孔機械では、オペレータに高い練度が要求される。

これに対し、本実施形態では、ロッド継足し作業における「ネジ継ぎ動作」は次の手順で行う。
まず、オペレータは、遠隔操作装置１０の選択スイッチ１５ｇの操作により、基準処理として「ドリルモード」を選択し、次いで、第二ジョイスティック１２を操作して、搬送アームにてロッドチェンジャ１１２のマガジンに格納していたロッド１０９を穿孔軸線へと搬送する。
次いで、オペレータは、第一ジョイスティック１１を下方向に倒し、シャンクロッド１０７の先端を、搬送アームに保持されたロッド１０９に螺着されたスリーブ１０８に近接する位置まで前進させる。

そして、オペレータは、第一ジョイスティック１１を、図６に符号Ｍ２で示す矢印のように、左斜め下のストロークエンドまで倒す（ステップＳ３０のＹｅｓ）。これにより、制御部３２での遠隔操作処理は、「複合モード」として、「ネジ継ぎ複合モード」に移行する（ステップＳ８０）。
制御部３２は、ネジ継ぎ複合モードにおいては、さく岩機１０３の回転機構の回転数と送り機構１０４の前進速度とが、ロッド１０９のネジピッチに同期して作動するように制御装置１３２に制御させる処理を実行する。

そのため、本実施形態では、オペレータが第一ジョイスティック１１の傾倒姿勢を保持すると、この「ネジ継ぎ複合モード」による同期作動状態が維持される。これにより、シャンクロッド１０７はスリーブ１０８にねじ込まれ、さらに、傾倒姿勢が保持されている間は、同期作動状態が維持されて、ロッド１０９がセントラライザ１１１に把持されたスリーブ１０８にねじ込まれる。
ロッド１０９がスリーブ１０８に２山～３山ねじ込まれたら、オペレータは、第一ジョイスティック１１を開放し（ステップＳ３０でのＮｏ）、第一ジョイスティック１１を中立姿勢へと戻して「ネジ継ぎ複合モード」を解除する。

また、本実施形態では、ロッド継足し作業における「ネジ切り動作」は次の手順で行う。
オペレータは、遠隔操作装置１０の第一ロータリスイッチ１１ａを時計回りに回して、予め無回転打撃を行い、シャンクロッド１０７とスリーブ１０８とのネジ結合を緩めておき、打撃音が変わったら再度第一ロータリスイッチ１１ａを時計回りに回して打撃を停止する。次いで、遠隔操作装置１０の第一ジョイスティック１１を上下に操作してセントラライザ１１１でスリーブ１０８を把持する。

次いで、オペレータは、第一ジョイスティック１１を、図７に符号Ｍ３で示す矢印のように、右斜め上のストロークエンドまで倒す。これにより、本実施形態では、遠隔操作装置１０の制御部３２での遠隔操作処理が「ネジ切り複合モード」に移行し、対応する操縦命令を穿孔機械１００に向けて送信する。穿孔機械１００の制御装置１３２は、遠隔操作装置１０からの操縦命令に基づいて、「ネジ切り複合モード」に対応する操縦処理を実行する。
本実施形態の「ネジ切り複合モード」においては、制御装置１３２は、先ず、さく岩機１０３とシャンクロッド１０７との間のバックラッシュを補正する動きとして、送り機構１０４をごく僅かの移動量だけ後退させ、引き続き、さく岩機１０３の回転機構の回転数と送り機構１０４によるさく岩機１０３の後退速度を、ロッド１０９のネジピッチに同期して作動させてシャンクロッド１０７をスリーブ１０８から切り離すように制御する。

そして、オペレータが、第一ジョイスティック１１を右斜め上のストロークエンドに位置した状態からそのまま左方向に倒すと、制御部３２での遠隔操作処理に基づき、早送り後退の操縦命令が無線送信される。
これにより、穿孔機械１００の制御装置１３２は、次に継ぎ足すロッド１０９との干渉を避けるために、送り機構１０４を駆動して、ガイドシェル１０３の後方にさく岩機１０３を早送りで後退させる。
制御装置１３２は、穿孔機械１００に装備された近接センサによって所定の位置までさく岩機１０３が後退したことを検出すると、さく岩機１０３の後退速度を通常の送り速度に低下させる。

オペレータは、さく岩機１０３が通常の送り速度で後退を始めたら、第一ジョイスティックを開放して第一ジョイスティックを中立姿勢へと戻す。これにより、遠隔操作装置１０の制御部３２は、「ネジ切り複合モード」を解除する処理を実行する（ステップＳ３０でのＮｏ）。
このように、「ネジ継ぎ動作」および「ネジ切り動作」では、さく岩機１０３の回転機構と送り機構１０４とをネジピッチに同期するように作動させる緻密な操作が必要であるところ、これをそれぞれ別個の操作部で操作するのは非常に難易度が高いといえる。

これに対し、本実施形態の制御部３２での遠隔操作処理における「複合モード」によれば、遠隔操作装置１０の操作部２１での一のアクションで複合動作を実現できるので操作が容易である。
また、本実施形態の遠隔操作装置１０によれば、制御部３２での遠隔操作処理において、ステップＳ８０の「複合モード」が設定される処理では、図８および図９に示したように、操作部２１での対応する操作感帯が、ネジ継ぎ動作が左斜め下のストロークエンド、および、ネジ切り動作が右斜め上のストロークエンドに設定されている。

そのため、オペレータにとって操作部２１の操作感覚が掴みやすい位置にジョイスティックの操作感帯を設けているので、「複合モード」への移行操作を、オペレータが確実にかつ安心感を伴って行える上で優れた構成といえる。
特に、ネジ切り動作に関しては、切り離し動作の後に連続する、退避動作への移行操作が、操作部２１の第一ジョイスティック１１を上側のストロークエンドに押し付けながら左方向にスライドさせると実現するので、操作感覚が極めて優れている。

以上、本発明の一態様に係る遠隔操作装置を、実施形態を例に説明したが、本発明に係る遠隔操作装置は、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なことは勿論である。

１０ 遠隔操作装置
１１ 第一ジョイスティック
１１ａ 第一ロータリスイッチ
１２ 第二ジョイスティック
１２ａ 第二ロータリスイッチ
１４ａ、１４ｂ 走行レバー（右）、（左）
１５ａ～１５ｉ 作動選択スイッチ
１６ 速度選択スイッチ
１７ セイフティモード選択スイッチ
２０ 筐体
２１ 操作部
３０ 制御部
１００ 穿孔機械（クローラドリル）
１０１ 走行台車
１０２ ブーム
１０３ ガイドシェル
１０４ 送り機構
１０５ キャリッジ
１０６ さく岩機
１０７ シャンクロッド
１０８ スリーブ
１０９ ロッド
１１０ ビット
１１１ セントラライザ
１１２ ロッドチェンジャ
１２０ 操縦室
１３０ 操縦機器
１３１ 無線通信器
１３２ 制御装置
Ｔ 工具

Claims (3)

1. 穿孔機械を遠隔操作するための遠隔操作装置であって、
   選択スイッチと、中立姿勢から少なくとも４方向に傾倒操作可能かつ非傾倒操作時には前記中立姿勢に自動復帰可能なジョイスティックレバーと、を有する操作部と、
   前記ジョイスティックレバーの傾倒角度および傾倒方向と、前記選択スイッチの操作状態と、の組み合わせに応じて、前記穿孔機械での穿孔作業に必要な個別操作を設定する制御部と、を備え、
   前記制御部は、所定条件の充足状態に基づいて、
   前記所定条件が満たされていないときは、前記ジョイスティックレバーおよび前記選択スイッチの操作状態に対応した個別操作を前記穿孔機械に実行させる単独モードで処理を行い、
   前記所定条件が満たされたときは、前記ジョイスティックレバーが前記中立姿勢に自動復帰した後であっても、直前に実行された前記単独モードでの個別操作を維持して前記穿孔機械に実行させるホールドモードに移行し、
   前記所定条件が満たされていないときに、前記ジョイスティックレバーの傾倒方向のうち、前後方向および左右方向の間の斜め方向に前記ジョイスティックレバーが最大傾倒角度で傾倒された状態であると判定したときを限って、前記単独モードに替えて、前記斜め方向に対応する複数の個別操作を連携して前記穿孔機械に実行させる複合モードに移行することを特徴とする穿孔機械用遠隔操作装置。
2. 前記制御部は、前記ホールドモードでの処理中に、前記操作部への入力の有無を監視し、前記操作部への入力が無ければ前記ホールドモードを継続し、前記操作部に入力が有れば前記ホールドモードを解除して前記単独モードに復帰する請求項１に記載の穿孔機械用遠隔操作装置。
3. 穿孔機械を遠隔操作するための遠隔操作装置であって、
   選択スイッチと、中立姿勢から８方向に傾倒操作可能かつ非傾倒操作時には前記中立姿勢に自動復帰可能なジョイスティックレバーと、を有する操作部と、
   前記ジョイスティックレバーの傾倒角度および傾倒方向と、前記選択スイッチの操作状態と、の組み合わせに応じて、前記穿孔機械での穿孔作業に必要な個別操作を設定する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記ジョイスティックレバーの傾倒方向のうち、前後方向および左右方向の間の斜め方向に前記ジョイスティックレバーが最大傾倒角度で傾倒された状態であると判定したときを限って、前記斜め方向に対応する複数の個別操作を連携して前記穿孔機械に実行させる複合モードを実行することを特徴とする穿孔機械用遠隔操作装置。

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