JPH0338197B2

JPH0338197B2 -

Info

Publication number: JPH0338197B2
Application number: JP60026982A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Kishi
Original assignee: Hikoma Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Hikoma Seisakusho Co Ltd
Priority date: 1985-02-14
Filing date: 1985-02-14
Publication date: 1991-06-07
Also published as: JPS61188400A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、高所での作業のために作業員あるい
は資材を持ち上げたり、不要部材を降ろしたりす
るために用いる昇降装置に関し、特に一対の中段
ブームをＸ字形に軸支し、各中段ブームには軸方
向に伸縮する上段ブームと下段ブームを挿通さ
せ、かつ、中段ブームを持ち上げる一対の伸縮機
構に与える油圧を調整して昇降台を斜方向に自動
昇降できるようにすると共に斜方向昇降中に障害
物がある場合に、これを回避できるようにした昇
降装置に関する。

〔従来の技術〕

高速道路、ビル建設等の高所における組立て、
塗装、修理には昇降台を昇降させる昇降装置が用
いられ、この昇降台には作業員、資材を載せて持
ち上げたり、降下させていた。

この従来の昇降装置の概略を第１図により説明
すると、内部が中空の中段ブームＡ，Ｂはその中
心にて軸ＣによりＸ字形に回動自在に連結してあ
り、中段ブームＡ，Ｂの端面にはそれぞれ上段ブ
ームＤ，Ｅ、下段ブームＦ，Ｇがそれぞれ出没自
在に挿通してあり、上段ブームＤ，Ｅには昇降台
Ｉが連結してあり、下段ブームＦ，Ｇには基台Ｈ
が連結してある。この基台Ｈと軸Ｃの間には二等
辺三角形になるように一対の油圧シリンダＪ，Ｋ
が介在させてある。

この構成において、昇降台Ｉを上昇させるには
まず、軸Ｃを油圧シリンダＪ，Ｋで上昇させると
各上段ブームＤ，Ｅ、下段ブームＦ，Ｇは中段ブ
ームＡ，Ｂの開口端より引き出され、昇降台Ｉは
基台Ｈより離れて上方に向かつて上昇する。ここ
で、昇降台Ｉが基台Ｈに対して垂直方向に上昇す
るためには上段ブームＤ，Ｅ、下段ブームＦ，Ｇ
がそれぞれ中段ブームＡ，Ｂの開口端より引き出
される移動量ｌがいずれも常に同一でなければな
らず、このため各上段ブームＤ，Ｅ、下段ブーム
Ｆ，Ｇの移動量を規制する同調機構が設けられて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、中段ブームＢ、上段ブームＥ及び下
段ブームＧの各長さの合計長さをａとし、中段ブ
ームＡ、上段ブームＤ及び下段ブームＦの各長さ
の合計長をｂとし、基台Ｈから昇降台Ｉまでの高
さをｈとすると、第２図に示すような関係が成立
する。このように高さｈまで上昇させた昇降台Ｉ
を横方向に一定の長さＬだけ移動させる昇降装置
としては、特願昭52年124974号に記載されたもの
が概に提案されている。この昇降装置によれば、
一方のブームの長さを一定とし（この従来例で
は、長さａ）、他方のブームの長さを短くする
（この従来例では、長さｂから長さb₁に短くする）
ことにより、作業台Ｉを距離Ｌだけ水平方向に移
動させることができる。しかしながら、かかる昇
降装置は、昇降台Ｉを距離Ｌだけ水平に移動させ
ると、昇降台Ｉの高さがh₁となつてしまうという
問題があるほかに、最下位置と水平距離Ｌだけ移
動した位置との間で斜方向の昇降をすることがで
きず、さらには斜移動途中で、障害物があつた場
合にこれを回避するということは配慮されていな
かつた。

本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、
最下位置と所望上昇位置との間の斜方向の昇降を
可能にすると共に、斜昇降途中に障害物があると
きにこれを回避できるようにした昇降装置を提供
することにある。

〔問題を解決するための手段〕

上記問題点を解決した本発明の昇降装置は次の
如き原理に基づくものである。それでは、本発明
の昇降装置の原理を第３図及び第５図を用いて説
明する。その図においても第２図と同一事項には
同一の符号を付して説明することにする。ここ
で、Ｍは昇降台Ｉの長さであり、また、下段ブー
ムＧ，Ｆの軸支点距離でもある。

まず、昇降台Ｉを垂直にｈだけ上昇させ、停止
させると、次式が成立する。すなわち、 a²＝h²＋M²、b²＝h²＋M² ∴h²＝a²−M²＝b²−M² ただし、ａ＝ｂ ……(1) となる。

次に、昇降台Ｉを横方向にＬだけ移動させると
次式が成立する。

すなわち、 aL²＝h²＋（Ｍ＋Ｌ）² bL²＝h²＋（Ｍ−Ｌ）² ……(2) となる。この(2)式に(1)式を代入すると、 aL²＝a²−M²＋M²＋2ML＋L² ＝a²＋2ML＋L² bL²＝a²−M²＋M²＋2ML＋L² ＝a²−2ML＋L² ……(3) となる。

そこで、上記第３式を基に距離Ｌを変数として
an、bn（ただし、ｎは任意の整数）を求め、これ
を基準とし、これに実際のブームの長さを一致さ
せるように制御すれば高さｈを維持しつつ水平に
移動することができるのである。

すなわち、Ｌのうちの所定の微小な長さを△Ｌ
とし、第(3)式に代入すると、 a₁＝a²＋2M△Ｌ＋△L² b₁＝a²−2M△Ｌ＋△L² を求め、これらを基準とし、その基準値に実際の
ブームの延量に一致させるように制御する。一致
したら、次いで△Ｌ＋△Ｌ＝２△Ｌを代入して a₂ ²＝a²＋2M(△L+△L)＋(△L+△L)² ＝ａ＋4M△Ｌ＋（２△Ｌ）² b₂ ²＝a²−2M(△L+△L)＋(△L+△L)² ＝ａ−4M△Ｌ＋（２△Ｌ）² を求め、これに実際のブームの長さを一致させ
る。さらに、△Ｌ＋△Ｌ＋△Ｌ＝３△Ｌを代入
し、 a₃ ²＝a²＋2M（３△Ｌ）＋（３△Ｌ）² b₃ ²＝a²−2M（３△Ｌ）＋（３△Ｌ）² を求め、これに実際のブームの長さを一致させ
る。そしてｎ番目のｎ△Ｌを第(3)式に代入する
と、 a_o ²＝a²＋2M_o△Ｌ＋（ｎ△Ｌ）² b_o ²＝a²−2M_o△Ｌ＋（ｎ△Ｌ）² ……(4) となり、これに実際のブームの延量を一致させる
ように制御する。そしてΣ△Ｌ＝Ｌとなつたとき
に停止させると、水平移動距離Ｌで停止すること
になる。

上述のことが垂直上昇してから水平移動する場
合の説明である。

次に、第４図を参照しながら、斜方向の昇降に
付いて説明する。△h₁、△h₂（＝２△Ｌ）、△h₃
（＝３△Ｌ）、……、△L₁、△L₂（＝２△Ｌ）、△
L₃（＝３△Ｌ）、……と分けて、これを次々と求
めて、ブームの延量をこれに一致させる。つま
り、 △a₁ ²＝△h₁ ²＋（Ｍ＋△L₁）² △b₁ ²＝△h₁ ²＋（Ｍ−△L₁）² と求め、これと一致させ、次いで △a₂ ²＝△h₂ ²＋（Ｍ＋△L₂）² △b₂ ²＝△h₂ ²＋（Ｍ−△L₂）² を求め、これに一致させる。このように次々と計
算する。そしてその計算式を一般的に表すと、 △a_o ²＝△h_o ²＋（Ｍ＋△L_o）² △b_o ²＝△h_o ²＋（Ｍ−△L_o）² ……(5) となる。そして△hL＝ｈ＝Σ△ｈ、△LL＝Ｌ＝
Σ△Ｌとなつたときに停止すれば斜に上昇するこ
とになる。尚、下降させるときには、ｈ−Σ△ｈ
＝０、Ｌ−Σ△Ｌ＝０となつたときに停止すれば
よい。

それでは斜上昇中にその移動経路内に障害物が
あつたときに、その障害物を回避するときの動作
の理論的概念を第５図を用いて説明する。

まず、斜昇降の軌跡αの途中に高さhNの障害
物があつたとする。昇降台Ｉは、点Ｏから点Ｒま
で斜めに上昇する。このとき、障害物があること
に検出手段をもつて既に検出しており、障害物と
昇降台Ｉとが一定距離になるまでの点Ｒまでは図
示の如く昇降台Ｉは上昇する。そして点Ｒから点
S0までは障害物の距離が一定の関係をもつて上
昇していく。次いで、点S0から点Ｐまでは、そ
の傾きに従つて再度計算し直して上昇してゆき、
点Ｐで停止するという条件とする。

(イ) 点S0から点Ｐまでの斜上昇動作は上記第(5)
式に従つて上昇させればよい。

(ロ) 点Ｒから点S0までの上昇動作は、上記第(5)
式において線分Ou1、換言すれば△Lnの項が
一定であり、高さ△ｈの項だけを変数として第
(5)式に従つて上昇させてゆけばよい。

(ハ) 点S0から点Ｐまでブームの基準値を次の様
に計算すればよい。

δa₀ ²＝（ｈ−δh₀）²＋｛Ｍ＋（Ｌ−δL₀）｝² δb₀ ²＝（ｈ−δh₀）²＋｛Ｍ−（Ｌ−δL₀）｝² δa₁ ²＝（ｈ−δh₁）²＋｛Ｍ＋（Ｌ−δL₁）｝² δb₁ ²＝（ｈ−δh₁）²＋｛Ｍ−（Ｌ−δL₁）｝² δa₂ ²＝（ｈ−δh₂）²＋｛Ｍ＋（Ｌ−δL₂）｝² δb₂ ²＝（ｈ−δh₂）²＋｛Ｍ−（Ｌ−δL₂）｝² ： δa_o ²＝（ｈ−δh_o）²＋｛Ｍ＋（Ｌ−δL_o）｝² δb_o ²＝（ｈ−δh_o）²＋｛Ｍ−（Ｌ−δL_o）｝² というように計算する。ここでδL₀、δh₀はそれ
までの動作で求まつているのでδL₁、δh₁以降を
次のようにして求める。

δL₁＝δL₀−△Ｌ δL₂＝δL₀−２△Ｌ δL₃＝δL₀−３△Ｌ： δL_o＝δL₀−ｎ△Ｌまた、tanθ＝δh₀／δL₀だから、 δh₁＝δL₁tanθ＝δL₁・δh₀／δL₀ δh₂＝δL₂・δh₀／δL₀ δh₃＝δL₃・δh₀／δL₀ ： δh_o＝δL_o・δh₀／δL₀ となる。これらを上記式に代入すれば、ブーム
延量の基準値が求まるので、これをもつて、実
際のブーム延量を一致させれば障害物回避後の
補正処理制御動作をさせることができる。しか
して、δL_o≒０となつたときに停止させれば、
点Ｐで停止することになる。

このような知見に基づき本発明の昇降装置は、
移動できる車体と、前記車体の上方に位置して上
下に昇降できる昇降台と、中央を回転自在に軸支
してＸ字形に組み合わせた一対の中段ブームと、
各中段ブームの長さ方向に対して移動し、それら
の下端が車体に連結された下段ブームと、各中段
ブームの長さ方向に対して移動し、それらの上端
が昇降台に連結された上段ブームとを有する昇降
装置において、車体上における二つの間隔を置いた位置と中段
ブームとの間にハ字形に配置させられて、昇降台
を垂直方向および水平方向に移動させられる一対
の伸縮機構と、上記上段、中段、下段のブームからなる伸縮ブ
ームのＸ字形の両方に取りつけられ、各伸縮ブー
ムの伸縮長さをそれぞれ測定して伸縮信号を得る
測長センサーと、上記昇降台の水平移動方向となる前後に設けら
れ、障害物を検出する障害物センサーと、前記障害物センサーからの検出信号から昇降台
から障害物までの距離データを算出する距離判別
装置と、操作盤からの操作入力、測長センサーからの伸
縮データ、距離判別装置からの距離データを取込
み、操作入力により昇降動作をさせたときに、昇
降台を水平に保ちつつ当該昇降台を垂直、水平あ
るいは斜めに昇降動作させるため上記一対の伸縮
機構に供給する作動油を操作入力、上記各データ
を基に制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、車体からの高さと基準位置か
らの水平方向移動距離とを記憶できる記憶装置を
設けており、水平または斜め昇降動作を選択時に
は、前記記憶装置に対して高さまたは高さと水平
方向移動距離を記憶させ、以後水平移動時には当
該記憶高さを維持しつつ昇降台を水平移動させ、
あるいは当該記憶した水平位置と基準位置との間
で斜め昇降動させるとともに、前記距離判別装置
からの距離データが所定値よりも小さいときには
障害物を回避しつつ昇降移動させるよう上記一対
の伸縮機構に供給する作動油を記憶データ、距離
データおよび伸縮データを基に制御する構成とし
てなるものである。

〔作用〕

制御装置により上昇指令が出力されると作動油
が制御されて伸縮機構に供給される。このとき、
測長センサーからの検出信号同士を制御装置で比
較し、その制御結果が零となるように制御装置か
ら油圧回路が制御される。これにより伸縮機構の
伸縮量は同調することになる。

昇降台が所定の高さに達すると、制御装置から
作動油が停止されるので、作動油は回路中に閉じ
込まれて両伸縮機構が伸びたままとなる。このと
きの昇降台の高さが制御装置に記憶され、この高
さを基に水平移動距離に応じたブームの長さが求
められる。この求められた値に測長センサーから
の検出信号が一致するように、制御装置によつて
作動油が制御される。これにより、高さが維持さ
れたまま、昇降台は水平方向に移動することにな
る。

また、上記高さ及び水平距離が決定されると、
これらを基に制御装置が、第４図の説明のように
第(5)式の計算をして昇降台を斜上昇させる。ここ
で障害物センサーから障害物に信号を出力し、そ
の反射信号を障害物センサーで検出する。これら
検出した反射信号と予め送信する送信信号とから
距離判別装置で障害物までの距離データを得る。
この距離データが一定値より小さくなると、第５
図の説明の如き動作をして障害物を回避できるこ
とになる。

〔実施例〕

以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明す
る。

第６図は本発明に係る昇降装置の一実施例であ
つて、昇降機構を最下降させた状態を示す側面図
である。第７図は同昇降機構を最大限に伸張させ
た状態を示す側面図である。第８図は第７図にお
ける状態を示す背面図である。

図中の符号１はトラツクの車体で、車体１の前
後左右にはそれぞれ前輪２と後輪３が軸支してあ
り、前輪２の上部には運転室４が設けてあり、さ
らに、車体１の中央と後端の左右にはそれぞれア
ウトリガー５が固着してある。前記車体１の上面
には昇降機構６が載置してあり、昇降機構６の上
部には昇降台７が固着してあり、この昇降台７の
周囲には手摺り８が設けてある。前記昇降機構６
は４個の伸縮ブームから成り、それぞれの伸縮ブ
ームはそれぞれ中段ブーム１０、下段ブーム１
１、上段ブーム１２より構成してある。２個１組
としたそれぞれの中段ブーム１０の中央は連結軸
１３によつてＸ字形に回動自在となるように軸結
してあり、下段ブーム１１と上段ブーム１２の各
先端には連結片１４，１５がそれぞれ固着してあ
り、連結片１４は車体１上に固定した固定片１６
とピンにより回動自在に連結してあり、連結片１
５は昇降台７の下面に固定した固定片１７とピン
により回動自在に連結してある。

この固定片１６の間隔と固定片１７の間隔は同
一としてあり、伸縮ブームがＸ字形に伸長しても
車体１と昇降台７は平行になるように構成してあ
る。前記２個１組となつた中段ブーム１０はその
２組が間隔を置いて平行に配置してあり、各組の
内側の中段ブーム１０はその中央で作動軸１８に
よつて連結してあり、作動軸１８と連結軸１３の
軸線は一直線となるように配置させてある。前記
車体１の固定片１６に接近した両位置と作動軸１
８の間には、伸縮機構としてそれぞれ油圧シリン
ダ１９，２０が配置してあり、両油圧シリンダ１
９，２０は作動軸１８を頂点として二等辺三角形
に成るように配置してある。尚、中段ブーム１
０，１０には、ブームの長さを測定する測長セン
サー２１，２２が設けられている。測長センサー
２１，２２はデジタル回転計を内蔵し、その回転
軸には、帯状体２３が巻回されると共に帯状体２
３を巻き込むゼンマイばねが設けられており、そ
の帯状体２３の一端が下段ブーム１１の連結片１
４に係合した構成を有し、巻尺の如く帯状体２３
が進退するようにしたものである。また、２４，
２５は障害物を検出するための検出用センサーで
あり、昇降台８の前後に固定されており、それぞ
れ送信用（Ｔ）、受信用（Ｒ）の要素から成る。

次に、第９図、第１０図は前述の伸縮ブーム、
すなわち中段ブーム１０の内部構造を示すもの
で、中段ブーム１０は薄肉鋼板を折曲げてその長
さ方向に中空の断面ロ字形をした構造をしてお
り、この中段ブーム１０の一端からは下段ブーム
１１が摺動自在に挿通してある。この下段ブーム
１１は薄肉鋼板を折曲げた断面中空のロ字形をし
ており、この下段ブーム１１内には中段ブーム１
０の他の開口端から挿入された上段ブーム１２が
摺動自在に挿通してある。

そして中段ブーム１０の両端には扇形をした軸
支片２６，２７がそれぞれ固着してあり、この軸
支片２６，２７にはそれぞれ一対のガイドローラ
ー２８，２９が回転自在に軸支してあり、ガイド
ローラー２８は下段ブーム１１の両側面に、ガイ
ドローラー２９は上段ブーム１２の両側面にそれ
ぞれ接触させてある。また、中段ブーム１０の軸
支片２６に接近した端部にはギアボツクス３０が
固着してあり、このギアボツクス３０内には２個
のスプロケツトホイール３１，３２が軸支してあ
る。前記下段ブーム１１の先端（中段ブーム１０
内の最奥位置）と上段ブーム１２の先端の間はチ
エーン３３によつて連結してあり、このチエーン
３３は前記スプロケツトホイール３１，３２の外
周にＳ字形となるように巻回してある。このチエ
ーン３３によつて下段ブーム１１と上段ブーム１
２とはその伸縮量が協調され、中段ブーム１０か
ら下段ブーム１１と上段ブーム１２とは同一伸縮
量によつて出没することになる。

また、第１０図は中段ブーム１０の中央の断面
を示したものである。測長センサー２１，２２
は、デジタル回転計３４の回転軸３５に帯状体２
３を巻回し、かつ回転軸３５に前記帯状体２３を
巻き取るためのゼンマイばね３６が設けられて構
成されている。一方、中段ブーム１０の中央外周
にはそれぞれ帯状の保持体３７が巻付けて固着し
てあり、一方の保持体３７の側面には円柱形をし
た連結軸１３が固着してあり、他方の保持体３７
にはねじ３８で固定した係合片３９が固定してあ
り、係合片３９は連結軸１３の外周に形成した係
合溝４０に嵌合させてあることにより、２つの中
段ブーム１０はＸ字形に連結されると共にその回
動は自由に維持される。そして、一方の中段ブー
ム１０の保持体３７の連結軸１３と反対側には支
軸４１が突起させてあり、この支軸４１には前記
作動軸１８が連結してある。

第１１図は本発明の一実施例である油圧制御系
及び障害物検出系の概略構成を示す系統図であ
る。この図では、運転室４など制御系に関係の無
い部分に付いては省略してある。障害物検出セン
サー２４，２５は昇降台７の前後の検出に望まし
い位置関係で取付けられており、これらセンサー
２４，２５は距離判別装置４５に接続されてい
る。距離判別装置４５は、センサー２４又は２５
のいずれかを選択するための切換器４６とセンサ
ー２４，２５に信号を与えると共にセンサー２
４，２５が受信した反射信号を取込み、障害物ま
での距離を算出する処理装置４７とから成り、処
理装置４７からその距離データ４８及び一定距離
内に入つたことを知らせる警報データ４９が出力
できるようになつている。これらデータ４８及び
４９と、中段ブーム１０に取付けられて、ブーム
の伸長量を測定できる測長センサー２１，２２か
らの検出信号とは、制御装置５０に取込まれる。
制御装置５０は、各種情報を取り込み、これらの
演算処理を実行して制御信号を出力する処理部５
１と、所定のデータ等を記憶する記憶部５２と、
外部操作盤５３とから成る。制御装置５０からの
制御信号は、油圧回路５４の第一油圧制御部５５
と、第二油圧制御部５６と、距離判別装置４５の
切換器４６とにそれぞれ与えられる。第一油圧制
御部５５及び第二油圧制御部５６で制御される圧
力油は、油圧シリンダ１９，２０との間に流出入
するようになつている。

第１２図は同油圧制御系の詳細構成を示す系統
図である。エンジン５７の出力はポンプ５８に伝
えられており、ポンプ５８の吸入側は圧力油を満
したタンク５９に導通してあり、ポンプ５８の吐
出側には切換弁６０，６１に接続してある。切換
弁６０，６１は三つの位置を高速に切換えること
のできる電磁弁であり、これらはそれぞれ二つの
油路６２，６３，６４，６５が接続してあり、油
路６２，６４には油圧シリンダ１９，２０の作動
側が接続してあり、油路６３，６５には逆止弁６
６，６８と制御弁６７，６９の並列回路を介して
シリンダ１９，２０の動作側が接続してある。

制御装置５０の処理部５１は、各種演算処理を
行うマイクロプロセツユニツト（MPU）７０と、
所定のプログラム等を記憶しているリードオンリ
メモリ（ROM）７１と処理プログラム等を記憶
するランダムアクセスメモリ（RAM）７２と、
測長センサー２１，２２からの検出信号を取込む
と共に、距離判別装置４５からのデータ４８，４
９を取込み、かつ切換器４６に切換信号を与える
デジタル入出力部（DIO）７３と、操作盤５３か
らの信号を取り込むと共に操作盤５３の表示部を
点灯表示するためのデジタル入出力部（DIO）７
４と、切換弁６０，６１を切換る制御信号を出力
するデジタル出力部（DO）７５と、各種の消去
してはならないデータ等を記憶するバツクアツプ
RAM（Bu−RAM）５２と、MPU７０、ROM７
１、RAM７２、ADC７３、Bu−RAM５２、
DIO７４及びDO７５を接続するバスライン７６
とから成る。また、記憶部５２は、処理部５１の
バツクアツプRAMを兼用している。

操作盤５３には、上昇用スイツチ８０、下降用
スイツチ８１、水平移動用で前方移動スイツチ８
２、同水平移動用で後方移動スイツチ８３、高さ
及び水平距離記憶用スイツチ８５、手動操作
（Ｍ）か、自動動作(A)かを選択するスイツチ８５、
自動動作を開始させるスタートスイツチ８６、自
動動作を途中停止させるストツプスイツチ８７が
設けられており、これらは処理部５１のDIO７４
に接続してある。

第１３図は距離判別装置４５の一実施例を示す
ブロツク図である。切換器４６は、切換回路８
８，８９と、切換制御回路９０とから成り、切換
制御信号を切換制御回路９０が取込むと、その信
号に応じてセンサー２４（Ｒ、Ｔ）又は２５
（Ｒ、Ｔ）のいずれか一方が処理装置４７のマイ
クロ波回路９１に接続される。処理装置４７は、
マイクロ波回路９１と、変調発振器９２と、マイ
クロ波回路９１及び変調発振器９２からの信号を
取込み所定の測長信号に変換するアナログ処理部
９３と、アナログ処理部９３からの信号により障
害物までの距離を演算して距離データ４８を得る
と共に、これが一定の値になつたときに出力する
警報データ４９を得るための演算判定部９４とか
ら成る。またマイクロ波回路９１は送信部９５と
受信部９６とを備えている。

次に本実施例の作用を説明する。

まず、車体１に取り付けたエンジン５７を作動
し、このエンジン５７によりポンプ５７を駆動し
て油圧を発生させる。この油圧は切換弁６０，６
１に伝えられるが、切換弁６０，６１が静止の状
態のときには油圧は図示しない回路により油タン
ク５９に回収される。

次に、第１４図のフローチヤートを用いて動作
説明をする。

第１４図は選択スイツチ８０を手動操作に選択
した場合の動作説明である。

ステツプ100でプログラムが起動される。ステ
ツプ101で、操作盤５３の上昇用スイツチ８０が
オンされると、ステツプ102へ移る。ステツプ102
では、DIO７４がこれを取り込み、MPU７０に
与えると、MPU７０よりDO７５を介して切換
弁６０，６１に上昇用の制御信号が出力される。
これにより、油路６２，６４を介して油圧シリン
ダ１９，２０に油圧を加えて、両油圧シリンダ１
９，２０内に圧力油を供給する。ステツプ103で
は測長センサー２１，２２からの信号をDIO７３
を介してMPU７０に取込み、ここでブームの実
際の長さを計算し、これをBu−RAM５２に記憶
させる。

ステツプ104では、前記取込んだ測長センサー
２１，２２からの信号を比較し、その比較結果に
偏差があるときには、その偏差に応じた制御信号
を一方の切換弁６０又は６１に出力する。ステツ
プ105では切換弁６０，６１を切換え制御して、
その偏差がなくなるように所定の油量が油圧シリ
ンダ１９又は２０供給されることになる。これに
より、両油圧シリンダ１９，２０に圧力油が供給
されて油圧シリンダ１９は伸びると同時に油圧シ
リンダ２０は油圧シリンダ１９と同調して伸張す
る。油圧シリンダ１９，２０により排出された圧
力油は制御弁６７，６９を通つて油タンク５９に
回収される。この油圧シリンダ１９，２０が作動
してそれらのシリンダロツドが突出されると中段
ブーム１０は上方に持ち上げられ、これに伴つて
下段ブーム１１と上段ブーム１２は中段ブーム１
０により抜き出されることになるが、下段ブーム
１１と上段ブーム１２とはチエーン３３で連結さ
れているので、下段ブーム１１が中段ブーム１０
より抜け出ると下段ブーム１１の先端に固着した
チエーン３３はスプロケツトホイール２８，２９
を回転させながら移動し、このチエーン３３の移
動で上段ブーム１２の下端は引張られ、上段ブー
ム１２は中段ブーム１０の上端開口より引き出さ
れることになる。しかも、チエーン３３は伸びな
いために下段ブーム１１と上段ブーム１２の抜け
出す量は同一となり、２個１組となつたそれぞれ
の下段ブーム１１と上段ブーム１２の伸張量は一
致し、中段ブーム１０は連結軸１３を中心にＸ字
形になるように回転して昇降台７を持ち上げる。
この油圧シリンダ１９，２０による中段ブーム１
０の押上において、油圧シリンダ１９，２０はい
ずれも連結軸１３を中心に二等辺三角形になるよ
うに配置してあるため、各シリンダロツドの伸張
量が同一であれば連結軸１３は常に車体１に対し
て垂直方向に上昇することになる。両油圧シリン
ダ１９，２０はいずれもその伸張量が同一となる
よう同調しており、シリンダロツドの伸びはいず
れの時点でも同一量となる。この移動量の関係を
第１５図で説明すると、両油圧シリンダ１９，２
０の各伸び量Ｗはいずれも同一であり、連結軸１
３を一直線方向に上昇させており、下段ブーム１
１、上段ブーム１２の押出量Ｚはいずれも同じと
なり、全ブーム１１，１２はその移動量に同期が
とられることになる。

ステツプ106ではこのように両油圧シリンダ１
９，２０を制御することにより、昇降台７が所定
の高さｈに達したか否かを操作者が判定し、達し
ないときにはステツプ101戻り、達したときには
上昇スイツチ８１を停止する（ステツプ107）。こ
れにより切換弁６０，６１は中立位置に復帰し、
各油圧シリンダ１９，２０は伸長した状態のまま
油圧回路が閉鎖されその位置に保持されるため昇
降台７は下降しない（ステツプ108）。所定の高さ
で停止させたときに、ステツプ109で測長センサ
ー２１，２２の検出信号と上記(1)式により高さｈ
をMPU７０で求め、これをBu−RAM５２に記
憶させる。このとき次から自動動作したい場合に
は、記憶用スイツチ８４を押せばよい。

ステツプ110では、次に、水平移動用前方移動
スイツチ８２を押すとステツプ111に移り、第(3)
式を基に、a_o、b_oがMPU７０により刻々と計算
され、その値をBu−RAM５２に記憶する。

ステツプ112では、上述の求めたa_o、b_oに測長
センサー２１，２２からの検出信号が一致するよ
うにDO７５を介して切換弁６０，６１に制御信
号が与えられ、ここで、a_o、b_oと検出信号との比
較がなされて、不一致の場合は一致となるまでス
テツプ112が繰返される。ステツプ113では、所定
の水平距離Ｌまで昇降台７が移動したか判定し移
動していないときには再びステツプ110に戻り、
移動しているときにはステツプ114に移る。ステ
ツプ114ではスイツチ８３を停止とし、ステツプ
115では昇降台７の水平移動を停止し、この距離
Ｌを記憶用スイツチ８４を押すことによりBu−
RAM５２に記憶させる。

ステツプ116では水平移動用後方移動スイツチ
８３を押すと、Bu−RAM５２に記憶された値を
逆に読み出してきて、それを基準に測長センサー
２１，２２からの検出信号が一致するように切換
弁６０，６１を制御する。ステツプ117では距離
Ｌだけ、つまり元の位置まで昇降台７が移動した
か判定し、移動したときはステツプ118に移り停
止し、移動していないときにはステツプ116に移
る。次に、ステツプ118では下降用スイツチ８１
を押すと、ステツプ119では、DO７５より切換
弁６０，６１に制御信号が出力される。これによ
り、切換弁６０，６１が逆方向に切換わり、ポン
プ５８からの圧力油は油路６３，６５、逆止弁６
０，６８を経て油圧シリンダ１９，２０に注入さ
れ、油圧シリンダ１９，２０は縮小する。油圧シ
リンダ１９，２０により排出された作動油は油路
６２，６４より油タンク５９に戻る。この両油圧
シリンダ１９，２０の縮小作動時においても、
MPU７０により同期がとられているため両油圧
シリンダ１９，２０の縮小量は同調し、中段ブー
ム１０の連結軸１３は車体３に対して垂直に下降
する。ステツプ120で最下端に達していなければ
ステツプ118に戻り、達していればステツプ121に
移る。ステツプ121で全て停止状態とし、本ルー
チンを終了する。

第１６図は自動操作を説明するために示すフロ
ーチヤートである。第１６図では斜方向の上昇の
みを説明し、下降に付いてはBu−RAM５２等に
記憶してある上昇時のデータを用いて動作させれ
ばよいので省略する。スイツチ８５が自動選択さ
れ、スタートスイツチ８６が押されるとプログラ
ムが起動する（ステツプ200）。まず斜上昇が表示
され（ステツプ201）、ステツプ202ではＨ及びＬ
から適当な小さな値の△Ｈ及び△Ｌが決定され
る。ステツプ203では、第(5)式より△a_o、△b_oが
求められる。次のステツプ204では、測長センサ
ー２１，２２からの検出信号が取込まれる。次の
ステツプ205では、上記求めた△a_o、△b_oを基準
とし、これと、検出信号とを比較し、その偏差に
応じた制御信号を油圧回路５４の切換弁６０，６
１に与える。ステツプ206では、切換弁６０，６
１を開閉制御した結果、上記偏差が零となつたか
判定し、零でないときはステツプ204に移つて再
びステツプ204以下の処理をするが、零のときは
ステツプ207に移る。ステツプ207に移ると距離判
別装置４５から警報データ４９が入力されている
か否かを判定し、入力されていなければ障害物が
ないのでステツプ208に移る。ステツプ208では、
Σ△ｈ＝ｈ、Σ△Ｌ＝Ｌになつたか判定し、Σ△
ｈ≠ｈ、Σ△Ｌ≠Ｌのときはステツプ203に移り、
再びこのステツプ以下の動作をするが、Σ△ｈ＝
ｈ、Σ△Ｌ＝Ｌとなつたときはステツプ209に移
り、切換弁６０，６１を中立位置にして昇降台７
を停止させる。これにより圧力油が油圧回路中に
封じ込められて、昇降台７は高さｈ、水平移動距
離Ｌの位置で停止することになり、処理フローは
終了する（ステツプ210）。

一方、ステツプ207で警報信号４９が有ると判
定されると、ステツプ211に移り、障害物回避制
御がなされる。このステツプ211は第５図の点Ｒ
から点S0までの説明の通りにブームの基準延び
量△a_o、△b_oを求め、これに実際のブームの長さ
を一致させる制御をするが、詳細は後述する。

ついで、ステツプ212で障害物が無くなつたと
判定されると（警報信号４９がなくなつた）、ス
テツプ213の補正処理制御がなされる。このステ
ツプ213は、第５図の点S0から点Ｐまでの動作を
させることになる（第５図の説明(ハ)項参照）。す
なわち第(6)式を用いてδa_o、δb_oというブームの延
量の基準値を次々と求め、これらに実際のブーム
の長さ（測長センサー２１，２２からの検出信
号）が一致するように制御するのである。そして
点Ｐに達したときにステツプ209に移り、昇降台
７の移動を停止する。

第１７図は上記処理フローにより動く昇降台の
軌跡を示す説明図である。

図において、領域Ｘはステツプ201〜207の動作
により昇降台７が斜上昇していることを示してい
る。領域Ｙはステツプ211の障害物の回避制御に
より昇降台７が垂直上昇していることを示す。そ
して点Ｖで障害物がないと判定（ステツプ211に
相当）されるとステツプ213の補正処理制御によ
り昇降台７は再び斜上昇することになることを示
している。この場合、当然斜方向の傾斜は補正さ
れた値となることはいうまでもない。

それでは、障害物回避制御について第１１図〜
第１３図、第１８図を参照しながら説明する。

MPU７０により“自動操作”、“前方移動”と
判定されると切換信号がDIO７３から距離判別装
置４５の切換制御回路９０に与えられる。これに
より切換制御回路９０から切換回路８８，８９に
信号が与えられて、センサー２４がマイクロ波回
路９１に接続される。センサー２４，２５はマイ
クロ波用アンテナで充分なる指向性を有してお
り、送信アンテナ２４Ｔ，２５Ｔと、受信アンテ
ナ２４Ｒ，２５Ｒとからなつている。変調発振器
９２から一定周期の変調波が出力されてマイクロ
波回路９１の送信部９５と、アナログ処理部９３
に与えられている。送信部９５からは一定周期の
変調波で変調されたマイクロ波が出力され、アン
テナ２４Ｔに与えられる。アンテナ２４Ｔから放
射されたマイクロ波は障害物に当り反射されてく
るので、これをアンテナ２４Ｒで受信し、受信部
９６に与える。受信部９６では、その受信波を復
調してアナログ処理部９３に与える。アナログ処
理部９３は、障害物までの距離に相当した信号に
変換し、演算判定部９４に与える。演算判定部９
４は測定距離が一定距離範囲l₀＜ｌ＜l₁に入つて
いると警報データ４９を出力できると共に、障害
物までの距離データ４８を出力できる。

ここで、領域Ｘ内で斜上昇をしてきた昇降台７
が点Ｗの位置にくると、距離判別装置４５が障害
物までの距離ｌが一定範囲l₀＜ｌ＜l₁内に入つた
として警報データ４９を出力する。するとy₁点で
MPU７０は距離データ４８(l)をDIO７３を介し
て取込み、ｌ≧l_cか否かを判定する。ｌ≧l_cなら
ば一定高さ△h_cだけ昇降台を上昇させる。

y₂点で再び距離データ４８(l)をMPU７０に取
込みｌ≧l_cかを判定すれば、ｌ≧l_cであるので再
び昇降台７を△h_cだけ上昇させる。

y₃点で、MPU７０に距離データ４８(l)を取込
み、ｌ≧l_cかを判定するが、この点ではｌ＜l_cと
なるので、まず昇降台７を△h_cだけ上昇させる。

y₄点以降もｌ≧l_cと判定されたなら△h_cだけ上
昇させ、ｌ＜l_cと判定されたなら△L_cだけ水平移
動（前方移動は後限、後方移動は前進）させてか
ら△h_cだけ上昇させることを繰り返して制御す
る。

このように、△h_c、△L_cを適当な値に選び、ｙ
点で判定するようにすれば、障害物を回避できる
ことになる。

この実施例では、距離判別装置４５はマイクロ
波を利用したものであるが、これに限らず、超音
波、レーザー光線等を利用するものであつてもよ
い。尚、デジタルスイツチ等を用いて高さｈ、水
平距離Ｌをあらかじめ設定してあれば、上記(5)式
を用いて△a_o、△b_oを求めてこれらを基準とし、
これらに測長センサー２１，２２からの検出信号
が一致するように切換弁６０，６１に制御信号５
０をもつて制御すれば、いちいち上昇、水平移動
をする必要がなく、昇降台７は斜めに昇降できる
ことになり、このときも障害物回避ができること
になる。

上記実施例では、切換弁６０，６１にはパルス
状に開閉可能なものを使用したので、移動量の微
調整が容易である。また、測長センサー２１，２
２は、アナログ式のものであつてもよく、このと
きはDIO７３に代えてアナログデジタル変換器に
その検出信号を入力する。

〔発明の効果〕

本発明は、以上したように、垂直上昇して所望
の高さに達したときに昇降台の車体からの高さを
記憶し、当該高さを維持しつつ昇降台を水平に保
ちながら水平方向に移動でき、しかも所望とする
水平位置に達したときにこの水平移動距離を記憶
させ、以後前記記憶値を基に当該記憶位置と基準
位置の間で斜め移動ができるとともに、斜め移動
中に障害物があればこれを回避して移動できる効
果がある。

また、本発明は、斜め昇降が可能になるので、
荷物の上げ下ろし等の時間が短縮されることにな
る。

さらに、本発明は、障害物を検出しながら、昇
降できるので、運転が安全に行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の昇降装置の概略を示す説明図、
第２図は従来の昇降装置の動作を説明するために
示す模式図、第３図乃至第５図は本発明の原理を
説明するために示す模式図、第６図は昇降機構を
最下降させた状態を示す昇降装置の一実施例を示
す側面図、第７図は同上の昇降機構を最大限に伸
張させた状態を示す側面図、第８図は第７図にお
ける状態の背面図、第９図は中段ブームの内部を
示す側断面図、第１０図は作動軸付近における中
段ブームの縦断面図、第１１図は本発明の昇降装
置の一実施例であつて制御系を示す系統図、第１
２図は第１１図を詳細に示す系統図、第１３図は
第１１図の距離判別装置の詳細を示す系統図、第
１４図は制御系の手動動作を説明するために示す
フローチヤート、第１５図は昇降機構と油圧伸縮
機構の関連を示す模示図、第１６図は制御系の自
動動作を説明するために示すフローチヤート、第
１７図は同実施例の動作説明図、第１８図は障害
物回避動作例を示す説明図である。１……車体、６……昇降装置、７……昇降台、
１０……中段ブーム、１１……下段ブーム、１２
……上段ブーム、１９，２０……油圧シリンダ、
２１，２２……測長センサー、２４，２５……障
害物検出センサー、４５……距離判別装置、５０
……制御装置、５４……油圧回路。

Claims

【特許請求の範囲】１移動できる車体と、前記車体の上方に位置し
て上下に昇降できる昇降台と、中央を回転自在に
軸支してＸ字形に組み合わせた一対の中段ブーム
と、各中段ブームの長さ方向に対して移動し、そ
れらの下端が車体に連結された下段ブームと、各
中段ブームの長さ方向に対して移動し、それらの
上端が昇降台に連結された上段ブームとを有する
昇降装置において、車体上における二つの間隔を置いた位置と中段
ブームとの間にハ字形に配置させられて、昇降台
を垂直方向および水平方向に移動させられる一対
の伸縮機構と、上記上段、中段、下段のブームからなる伸縮ブ
ームのＸ字形の両方に取りつけられ、各伸縮ブー
ムの伸縮長さをそれぞれ測定して伸縮信号を得る
測長センサーと、上記昇降台の水平移動方向となる前後に設けら
れ、障害物を検出する障害物センサーと、前記障害物センサーからの検出信号から昇降台
から障害物までの距離データを算出する距離判別
装置と、操作盤からの操作入力、測長センサーからの伸
縮データ、距離判別装置からの距離データを取込
み、操作入力により昇降動作をさせたときに、昇
降台を水平に保ちつつ当該昇降台を垂直、水平あ
るいは斜めに昇降動作させるため上記一対の伸縮
機構に供給する作動油を操作入力、上記各データ
を基に制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、車体からの高さと基準位置か
らの水平方向移動距離とを記憶できる記憶装置を
設けており、水平または斜め昇降動作を選択時に
は、前記記憶装置に対して高さまたは高さと水平
方向移動距離を記憶させ、以後水平移動時には当
該記憶高さを維持しつつ昇降台を水平移動させ、
あるいは当該記憶した水平位置と基準位置との間
で斜め昇降動させるとともに、前記距離判別装置
からの距離データが所定値よりも小さいときには
障害物を回避しつつ昇降移動させるよう上記一対
の伸縮機構に供給する作動油を記憶データ、距離
データおよび伸縮データを基に制御する構成とし
てなることを特徴とする昇降装置。