JPH03253914A - 教示再生式建設機械の操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、作業機を予め教示した内容に従って再生動作
させる作業自動化機能を有する教示再生式建設機械の操
作装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

近年、パワーショベル、ホイルローダ等の建設機械の分
野にも、いわゆる教示再生方式（ティーチングプレイバ
ック方式）を用いて作業の自動化。

半自動化を図るようにしたものが出現してきている。

かかる、教示再生式の建設機械の従来の構成を第５図に
示す。以下、この従来装置における教示再生動作を簡単
に説明する。

まず、オペレータは、教示モードＴ（ティーチングモー
ド）と、再生モードＰ（プレイパックモ−ド）とを切替
えるダイヤルスイッチ９０をオフの位置にした状態で、
作業機操作レバー１０を操作することにより作業機（図
示せず）を所望の作業開始位置まで移動させる。

次に、オペレータは、ダイヤルスイッチ９０を教示モー
ドＴの位置にセットし、この状態て操作レバー１０のノ
ブに取り付けである自動復帰型のノブスイッチ２を押し
なから操作レバー１０を適宜操作することで、操作レバ
ー１０の動きに対応する操作レバー信号を作業自動化コ
ントローラ２０、電子制御コントローラ３０．電子制御
式油圧バルブ４０を介して作業機アクチュエータ１に伝
え作業機を所望の軌跡に沿って実際に動作させる。

また、このとき上記操作レバー信号は作業機自動化コン
トローラ２０の図示しないメモリに記憶される。上記ノ
ブスイッチ２をオフにするとティーチングは修了する。

すなわち、教示モードの時は操作レバー１０の動きに伴
って作業機を実際に駆動しながら操作レバー信号をその
動きに伴って、順次記憶する。

この後、上記教示データの再生を所望するとき、オペレ
ータはダイヤルスイッチ９０を再生モードＰの位置にセ
ットするとともに、前記スイッチ２を投入する。

このノブスイッチ２の投入により、作業自動化コントロ
ーラ２０は先に記憶しておいた教示データを電子制御コ
ントローラ３０に順次出力する。

これにより、電子制御式油圧バルブ４０および作業機ア
クチュエータ１が教示データに従って駆動され、作業機
の再生（プレイバック）動作が実行される。

この再生動作は上記ノブスイッチ２が開放された（オフ
にした）時点で終了する。

〔発明が解決しようとする課題〕

この従来装置において、上記自動復帰型のノブスイッチ
２は教示動作および再生動作における始動／停止を指示
するために設けられたものであり再生動作の際ノブスイ
ッチをオンにすると、再生は必ず最初から再生動作を開
始されるようになっている。すなわち、ノブスイッチが
オンにされると記憶された１サイクル分の教示データの
うちの最初の（教示開始時）データが読出され、これ以
降ノブスイッチがオフにされるまで１サイクル分の教示
データか順次読出されるようになっている。

ところで、この種の作業において、再生動作の途中、障
害物の存在やオペレータ側の事情等により再生動作を１
サイクルの中で中断し、その後途中中断した再生動作を
該途中から再開させたい場合が発生することがある。

しかし、従来装置においては、前述したようにノブスイ
ッチには、教示／再生動作の開始／終了機能しか持たせ
ていなかったので、作業の一時停止、中途再開は成し得
なかった。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、再
生動作の一時停止／再開を成し得る教示再生式建設機械
の操作装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明では、予め作業操作レバー信号を作業に伴って
順次時系列的に記憶することにより作業機の動きを教示
し、その後前記記憶データに従って作業機アクチュエー
タを駆動することにより教示内容を再生する教示再生式
建設機械において、再生動作の際に前記作業機アクチュ
エータに対して出力するデータを前記記憶データのうち
の教示開始時点のデータに設定する第１の操作スイッチ
と、そのオン／オフ切替えにより前記再生動作の開始、
一時停止、再開、および終了の切り換え選択を行なう第
２の操作スイッチと、を具えるようにする。

〔作用〕

かかる本発明の構成によれば、再生動作の際には、まず
第１の操作スイッチを投入して作業機アクチュエータに
出力するデータを教示開始時点のデータに設定する。こ
の設定が終了すると第２の操作スイッチのオン／オフに
より再生動作の開始。

一時停止、再開、終了を適宜切替選択する。　すなわち
、第２の操作スイッチをオンにして再生動作を開始させ
た後、再生動作が全て終了する前に第２の操作スイッチ
がオフされた場合は、再生動作が一時停止され、この後
第２の操作スイッチが再投入されると再生動作が再開さ
れる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を添付図面にしたがって説明する
。

第１図は建設機械の作業機駆動制御系の概略構成を示す
もので、自動復帰型のノブスイッチｓｗ２を備えた操作
レバー１０．自動化プリセットスイッチＳＷｌおよびモ
ード切替ダイヤルスイッチ９０が接続された作業自動化
コントローラ２ｏ、作業・走行にかかる各種制御を行な
う電子制御コントローラ３０．電子制御式部属バルブ４
０．ブーム・アーム等の作業機を駆動する油圧アクチュ
エータ１を有している。

第２図は作業自動化コントローラ２０の内部構成を示す
もノテ、Ａ／Ｄ変換器５０．ＣＰＵ６０゜Ｄ／Ａ変換器
、リレー切替回路Ｓｏ、ＲＡＭ８０等を有している。リ
レー切替回路ＳｏはノブスイッチＳＷ２のオン／オフに
応じてその接点を切替接続するものであり、オフのとき
は、ｐｉ　−ｐ３接続状態となり、オンのときｐ２−ｐ
３接続状態となる。ＲＡＭ８０には教示データが記憶さ
れる。

かかる構成において、モード切替ダイヤルスイッチ９０
は先の第５図のものと同様、教示モード（Ｔ）と再生モ
ード（Ｐ）とを切替選択するためのものである。

また、自動化プリセットスイッチＳＷ２は、第３図＜ａ
＞に示すように、再生動作開始時に投入するものであり
、このスイッチＳＷＬが投入されると、ＲＡＭ８０に記
憶された１作業サイクル分の教示データのうちの初期値
（教示開始時点における操作レバー１０のレバー信号速
度指令）が読出され、これがＣＰＵ６０内のワークエリ
アに設定される。

ノブスイッチＳＷ２は、操作レバー１ｏのノブに設置さ
れた自動復帰型スイッチであり、そのオン／オフで第２
図＜ｂ＞に示すように、再生動作の「開始」、「一時停
止」、「再開」、「終了」を指示する。

以下、第４図のフローチャートに従って本実施例装置の
教示／再生動作を説明する。たたし、第４図は教示／再
生動作時のＣＰＵ６０の作用を示すものである。

教示開始に先立ち、オペレータは操作レバー１０を適宜
操作して作業機を所望の教示開始位置までマニュアル移
動させる。このときダイヤルスイッチ９０は、ＯＦＦの
位置にし、またノブスイッチＳＷＺもオフとしておく（
ステップ１００）。

すなわち、このときにはノブスイッチＳＷ２がオフであ
るので操作レバー１０の操作レバー信号ｅ２はリレーＳ
ｏの接点ｐｉＳｐ３を経て電子制御コントローラ３０に
入力される。

この動作が終了すると、オペレータはダイヤルスイッチ
９０をＴ（教示）の位置にセットする（ステップ１１０
）。

ＣＰＵはこれを検知すると次にノブスイッチＳＷ２が投
入（オン）されたか否かを判定しくステップ１３０）ノ
ブスイッチＳＷ２のオンを検知すると、この時点から教
示動作を開始する（ステップ１３０）。

すなわち、ノブスイッチＳＷ２がオンになると、リレー
Ｓｏがｐ２−ｐ３接続状態となりレバー操作量に応じた
レバー信号（速度指令）ｅｌはＡ／Ｄ変換器５０．ＣＰ
Ｕ６０を経てＲＡＭ８０に教示データとして記憶される
とともに、このレバー信号ｅＬはＣＰＵ６０．Ｄ／Ａ変
換器７０．リレーＳｏを経て電子制御コントローラ３０
に入力され作業機がレバー信号ｅｌに従って駆動される
。

このような教示動作はノブスイッチＳＷ２がオフとなる
（ノブスイッチを開放する）まで続行される（ステップ
１４０・１５０）。

このようにして、教示動作が実行される。

この教示動作終了時、再生動作を所望するときオペレー
タは操作レバー１０を適宜動かして、作業機を所望の再
生動作開始位置まで移動させる。

この移動が終了すると、オペレータはダイヤルスイッチ
９０をＰ（再生）の位置にセットする（ステップ１６０
）。このダイヤルセットを検知すると、ＣＰＵ６０は次
に自動化ブリセットスイッチＳＷｌが投入されたか否か
を判定する（ステップ１７０）。

そして、このスイッチＳＷ２が投入されると、ＣＰＵ６
０はこれを検知し、これにより自動化作業実行のための
データを初期値（教示開始時点のデータ）に設定する。

すなわち、ＳＷＩがオンされるとＣＰＵ６０はＲＡＭ８
０内に記憶されている教示データ中の教示開始時点のデ
ータを読出し、これをＣＰＵ６０内のワークエリアに設
定する（ステップ１８０）。

そして、この後、オペレータによりノブスイッチＳＷ２
がオンされると、ＣＰＵ６０は再生動作を開始する（ス
テップ１９０・２００）。すなわち、ＲＡＭ８０に記憶
された教示データを先の初期値に続いて順次読出し、こ
れらを、順次Ｄ／Ａ変換器７０．リレー接点Ｓｏを介し
て電子制御コントローラ３０に人力し、これによって作
業機をＲＡＭ８０内の教示データに従って駆動する（ス
テップ２１０）。

この再生動作中、ＣＰＵ６０はＲＡＭ８０内の教示デー
タの読出しが全て終了したか否かを判定しくステップ２
２０）、全データの読出しが終了すると再生動作を終了
する（ステップ２４０）。

しかし、この再生動作中、ＲＡＭ８０内の全ブタの読出
しが終了する前に、ノブスイッチＳＷ２がオフされた場
合（ステップ２２０・２３０）、ＣＰＵ６０はこのノブ
スイッチＳＷ２のオフを作業一時停止命令と判断し、Ｄ
／Ａ変換器７０へのデータ出力を即座に停止する（ステ
ップ２５０第３図＜ｂ＞参照）。そして、この退出停止
時点のＲＡＭ８０のアドレスを記憶しておく。

そして、この後、ノブスイッチＳＷ２が再投入されると
（ステップ２６０）　、ＣＰＵ６０はこれを作業再開命
令と判断し、教示データ中の前記停止時点に対応するも
のの次のデータから再びＤ／Ａ変換器７０へ送出するよ
うにして再生動作を再開する（ステップ２７０・２８０
第３図＜ｂ＞参照）。

これ以降、ＣＰＵ６０はＲＡＭ８０内の全教示データの
読出し、出力が終了するまで同様の動作を停止する（ス
テップ２９０・３００）。

このように、本実施例装置では、ノブスイッチＳＷ２に
再生動作の「開始」、「一時停止」。

「再開」機能を持たせるようにして作業中断を可能とし
ている。

なお、上記実施例では「再生」、「中断」。

「再開」の切替スイッチを操作レバーのノブに設けるよ
うにしたが、操作に支障をきたさない位置であれば他の
任意位置に配設するようにしてもよい。また、このノブ
スイッチを自動復帰型以外の他のスイッチ構成にしても
よい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明においては、再生動作用の
データを教示動作開始時点のデータに設定する第１の操
作スイッチと、再生動作の「開始」「一時停止」、「再
開」」、「終了」の切替選択を行なう第２の操作スイッ
チとを設けるようにしたので再生作業時５作業中断、再
開を任意に成し得るようになり作業機の操作性が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略図、第２図は作業自動
化コントローラの構成図、第３図はスイッチＳＷＩ　、
ＳＷ２の動作を示すタイムチャート図、第４図はティー
チングプレイバック制御のフローチャート図、第５図は
従来技術の概略図である。 １・・・油圧アクチュエータ、２・ＳＷ２・・・ノブス
イッチ、１０・・・操作レバー　２０・・・作業自動化
コントローラ、３０・・・電子制御コントローラ、４０
・・・電子制御式油圧バルブ、５０・・・Ａ／Ｄ変換器
、６０・・・ＣＰＵ、７０・・・Ｄ／Ａ変換器、８０・
−ＲＡＭ１９０・・・ダイヤルスイッチ、ＳＷＩ・・・
自動化プリセットスイッチ、Ｓｏ・・・リレー 第３ 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）予め作業操作レバー信号を作業に伴って順次時系
   列的に記憶することにより作業機の動きを教示し、その
   後前記記憶データに従って作業機アクチュエータを駆動
   することにより教示内容を再生する教示再生式建設機械
   において、 再生動作の際に前記作業機アクチュエータに対して出力
   するデータを前記記憶データのうちの教示開始時点のデ
   ータに設定する第１の操作スイッチと、 そのオン／オフ切替えにより前記再生動作の開始、一時
   停止、再開、および終了の切り換え選択と、 を具備した教示再生式建設機械の操作装置。
2. （２）前記第２の操作スイッチは作業機操作レバーのノ
   ブに装着される自動復帰型スイッチである請求項（１）
   記載の教示再生式建設機械の操作装置。