JPH06316949A - 遠隔現実感を有するワイヤ式バケット掘削機およびワイヤ式バケット掘削機の遠隔現実感を応用した操作方法 - Google Patents
遠隔現実感を有するワイヤ式バケット掘削機およびワイヤ式バケット掘削機の遠隔現実感を応用した操作方法Info
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- JPH06316949A JPH06316949A JP3264393A JP3264393A JPH06316949A JP H06316949 A JPH06316949 A JP H06316949A JP 3264393 A JP3264393 A JP 3264393A JP 3264393 A JP3264393 A JP 3264393A JP H06316949 A JPH06316949 A JP H06316949A
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- Japan
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- force
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- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 オペレータ１は操作レバー３を操作するとバ
ケット開閉信号がバケット５に送られバケット５の開閉
が行われる。バケット５からは、バケット５の開度およ
びバケット５の把持力を示すバケット情報が操作レバー
３側に送られる。操作レバー３の位置とバケット５の開
度が対応するものとなる。すなわち、操作レバー３はＡ
の位置で「全開」であり、Ｄの位置で「全閉」となる。
これに応じて、バケット５はＡの位置で「全開」となり
Ｄの位置で「全閉」となる。さらに操作レバー３の中間
位置Ｂ、Ｃに応じてバケット５がＢ、Ｃの位置の開度と
なる。また、バケット５が物体を把持する力が操作レバ
ー３に反映され、オペレータ１はバケット５の把持力を
知ることができる。 【効果】 バケットの開度およびバケットが物体を把持
している状態の力をオペレータが感じつつ掘削を行え
る。
ケット開閉信号がバケット５に送られバケット５の開閉
が行われる。バケット５からは、バケット５の開度およ
びバケット５の把持力を示すバケット情報が操作レバー
３側に送られる。操作レバー３の位置とバケット５の開
度が対応するものとなる。すなわち、操作レバー３はＡ
の位置で「全開」であり、Ｄの位置で「全閉」となる。
これに応じて、バケット５はＡの位置で「全開」となり
Ｄの位置で「全閉」となる。さらに操作レバー３の中間
位置Ｂ、Ｃに応じてバケット５がＢ、Ｃの位置の開度と
なる。また、バケット５が物体を把持する力が操作レバ
ー３に反映され、オペレータ１はバケット５の把持力を
知ることができる。 【効果】 バケットの開度およびバケットが物体を把持
している状態の力をオペレータが感じつつ掘削を行え
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は地中連続壁工事、あるい
は掘削工事等に用いられるワイヤ式バケット掘削機およ
びその操作方法に関するものである。
は掘削工事等に用いられるワイヤ式バケット掘削機およ
びその操作方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に地中連続壁等を構築する場合、大
型のワイヤ式バケット掘削機が用いられる。図９は、こ
のワイヤ式バケット掘削機の制御系の模式図である。オ
ペレータ１０１が操作レバー１０３を操作すると、バケ
ット開閉信号がバケット１０５に送られてバケット１０
５の開閉が行われる。操作レバー１０３は、「開」また
は「閉」を指示するのみで、この操作レバー１０３の指
示に応じてバケット１０５が「開」または「閉」とな
る。
型のワイヤ式バケット掘削機が用いられる。図９は、こ
のワイヤ式バケット掘削機の制御系の模式図である。オ
ペレータ１０１が操作レバー１０３を操作すると、バケ
ット開閉信号がバケット１０５に送られてバケット１０
５の開閉が行われる。操作レバー１０３は、「開」また
は「閉」を指示するのみで、この操作レバー１０３の指
示に応じてバケット１０５が「開」または「閉」とな
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のワ
イヤ式バケット掘削機を用いて掘削を行う場合、バケッ
ト１０５が障害物を把持すると、バケット１０５は全閉
でない状態で障害物を把持し、このときオペレータはバ
ケット１０５の開度を知ることができず、また、どの程
度の力で障害物を把持しているのか知ることができなか
った。また、掘削する土層が変化した場合、バケット１
０５の掘削力も変化するが、オペレータは掘削力の変化
を知ることができず、土層の変化を検知することができ
なかった。 本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、バケットの開度お
よびバケットが物体を把持している状態の力をオペレー
タが感じつつ掘削を行える遠隔現実感を有するワイヤ式
バケット掘削機、およびワイヤ式バケット掘削機の遠隔
現実感を応用した操作方法を提供することにある。
イヤ式バケット掘削機を用いて掘削を行う場合、バケッ
ト１０５が障害物を把持すると、バケット１０５は全閉
でない状態で障害物を把持し、このときオペレータはバ
ケット１０５の開度を知ることができず、また、どの程
度の力で障害物を把持しているのか知ることができなか
った。また、掘削する土層が変化した場合、バケット１
０５の掘削力も変化するが、オペレータは掘削力の変化
を知ることができず、土層の変化を検知することができ
なかった。 本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、バケットの開度お
よびバケットが物体を把持している状態の力をオペレー
タが感じつつ掘削を行える遠隔現実感を有するワイヤ式
バケット掘削機、およびワイヤ式バケット掘削機の遠隔
現実感を応用した操作方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】図１は、本発明の原理説
明図である。１はオペレータ、３は操作レバー、５はバ
ケットを表わす。オペレータ１は操作レバー３を操作す
るとバケット開閉信号がバケット５に送られバケット５
の開閉が行われる。バケット５からは、バケット５の開
度およびバケット５の把持力を示すバケット情報が操作
レバー３側に送られる。操作レバー３の位置とバケット
５の開度が対応するものとなる。すなわち、操作レバー
３はＡの位置で「全開」であり、Ｄの位置で「全閉」と
なる。これに応じて、バケット５はＡの位置で「全開」
となりＤの位置で「全閉」となる。さらに操作レバー３
の中間位置Ｂ、Ｃに応じてバケット５がＢ、Ｃの位置の
開度となる。また、バケット５が物体を把持する力が操
作レバー３に反映され、オペレータ１はバケット５の把
持力を知ることができる。
明図である。１はオペレータ、３は操作レバー、５はバ
ケットを表わす。オペレータ１は操作レバー３を操作す
るとバケット開閉信号がバケット５に送られバケット５
の開閉が行われる。バケット５からは、バケット５の開
度およびバケット５の把持力を示すバケット情報が操作
レバー３側に送られる。操作レバー３の位置とバケット
５の開度が対応するものとなる。すなわち、操作レバー
３はＡの位置で「全開」であり、Ｄの位置で「全閉」と
なる。これに応じて、バケット５はＡの位置で「全開」
となりＤの位置で「全閉」となる。さらに操作レバー３
の中間位置Ｂ、Ｃに応じてバケット５がＢ、Ｃの位置の
開度となる。また、バケット５が物体を把持する力が操
作レバー３に反映され、オペレータ１はバケット５の把
持力を知ることができる。
【０００５】
【作用】操作レバー３の位置とバケット５の開度は対応
したものとなるので、オペレータ１は操作レバー３の位
置からバケット５の開度を知ることができる。また、操
作レバー３にバケット５の把持力が反映されるので、オ
ペレータ１は、どの程度の力でバケット５が物体を把持
しているかを知ることができる。
したものとなるので、オペレータ１は操作レバー３の位
置からバケット５の開度を知ることができる。また、操
作レバー３にバケット５の把持力が反映されるので、オ
ペレータ１は、どの程度の力でバケット５が物体を把持
しているかを知ることができる。
【０００６】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。図２、図３は、ワイヤ式バケット掘削機６
の側面図および、背面図である。図２、３において７は
ベースマシン、９はウインチ、１０はブーム、１１はワ
イヤを示す。
に説明する。図２、図３は、ワイヤ式バケット掘削機６
の側面図および、背面図である。図２、３において７は
ベースマシン、９はウインチ、１０はブーム、１１はワ
イヤを示す。
【０００７】図４は、このワイヤ式バケット掘削機の制
御系統図である。１３はモータを表わし、モータ１３は
ダイレクトドライブモータであり、パソコン１５の指令
に応じて操作レバー３の位置を移動させたり、操作レバ
ー３の操作方向と逆方向のトルクＴ１を操作レバー３に
加える。ウインチ９は油圧ユニット１６の指令に応じて
オンオフをし、ワイヤ１１を上下動させ、バケット５の
開閉を行う。１９はストローク計であり、バケット５の
開度を測定する。測定されたバケット５の開度を示す信
号はパソコン１５に送られる。ワイヤ張力検出ジャッキ
１７はワイヤ１１の張力（すなわち、バケット５の把持
力）を測定する。
御系統図である。１３はモータを表わし、モータ１３は
ダイレクトドライブモータであり、パソコン１５の指令
に応じて操作レバー３の位置を移動させたり、操作レバ
ー３の操作方向と逆方向のトルクＴ１を操作レバー３に
加える。ウインチ９は油圧ユニット１６の指令に応じて
オンオフをし、ワイヤ１１を上下動させ、バケット５の
開閉を行う。１９はストローク計であり、バケット５の
開度を測定する。測定されたバケット５の開度を示す信
号はパソコン１５に送られる。ワイヤ張力検出ジャッキ
１７はワイヤ１１の張力（すなわち、バケット５の把持
力）を測定する。
【０００８】パソコン１５はワイヤ張力検出ジャッキ１
７で測定されたワイヤ１１の張力をモータ１３のトルク
Ｔ１に変換し、また、ストローク計１９で測定されたバ
ケット開度信号を操作レバー３の位置信号に変換する。
そしてパソコン１５はトルクＴ１を示す信号および操作
レバー３の位置信号をモータ１３に送る。
７で測定されたワイヤ１１の張力をモータ１３のトルク
Ｔ１に変換し、また、ストローク計１９で測定されたバ
ケット開度信号を操作レバー３の位置信号に変換する。
そしてパソコン１５はトルクＴ１を示す信号および操作
レバー３の位置信号をモータ１３に送る。
【０００９】またパソコン１５は、操作レバー３から送
られてくる操作レバー３の位置信号をストロークに変換
して油圧ユニット１６に送る。また油圧ユニット１６は
パソコン１５から送られてくる信号に応じて、ウインチ
９をオンオフさせる。
られてくる操作レバー３の位置信号をストロークに変換
して油圧ユニット１６に送る。また油圧ユニット１６は
パソコン１５から送られてくる信号に応じて、ウインチ
９をオンオフさせる。
【００１０】図５は全開状態のバケット５を示すもの
で、このときのストロークはｂとなる。これに比して、
図４に示すバケット５は全閉状態であり、このときのス
トロークはａである。
で、このときのストロークはｂとなる。これに比して、
図４に示すバケット５は全閉状態であり、このときのス
トロークはａである。
【００１１】次に図６、図７を用いて、岩石等の障害物
（対象物）３１を把持する場合について、本実施例の動
作を説明する。図６は、対象物３１を把持する場合の動
作を示すフローチャートであり、図７は対象物３１を把
持する場合の説明図である。
（対象物）３１を把持する場合について、本実施例の動
作を説明する。図６は、対象物３１を把持する場合の動
作を示すフローチャートであり、図７は対象物３１を把
持する場合の説明図である。
【００１２】オぺレータが操作レバー３を操作すること
により、バケット５が駆動される。バケット５により対
象物３１が把持されると（ステップ６０１）、操作レバ
ー３の位置とバケット５の開度とが対応づけられる（ス
テップ６０２）。すなわち、ストローク計９によりバケ
ット５のストロークが測定され、パソコン１５はバケッ
ト５の開度に対応する操作レバー３の位置を算出する。
そして操作レバー３が算定された位置にくるまでモータ
１３が駆動される。
により、バケット５が駆動される。バケット５により対
象物３１が把持されると（ステップ６０１）、操作レバ
ー３の位置とバケット５の開度とが対応づけられる（ス
テップ６０２）。すなわち、ストローク計９によりバケ
ット５のストロークが測定され、パソコン１５はバケッ
ト５の開度に対応する操作レバー３の位置を算出する。
そして操作レバー３が算定された位置にくるまでモータ
１３が駆動される。
【００１３】すなわち図７に示すように、バケット５が
岩石等の障害物である対象物３１を把持した場合、バケ
ット５は一定位置以上、閉じなくなり、そのときのスト
ロークが操作レバー３の位置に変換される。操作レバー
３は例えば、Ｅの位置で動かなくなり、オペレータは操
作レバー３の位置からバケット５の開度を知ることがで
きる。
岩石等の障害物である対象物３１を把持した場合、バケ
ット５は一定位置以上、閉じなくなり、そのときのスト
ロークが操作レバー３の位置に変換される。操作レバー
３は例えば、Ｅの位置で動かなくなり、オペレータは操
作レバー３の位置からバケット５の開度を知ることがで
きる。
【００１４】バケット５により対象物３１が把持される
瞬間においては、オペレータは操作レバー３にトルクＴ
１を加えており、バケット５により、このトルクＴ１に
応じた力で対象物３１が把持される。このときワイヤ張
力検出ジャッキ１７によりバケット５が対象物３１を把
持した瞬間のワイヤ１１の張力が測定される。
瞬間においては、オペレータは操作レバー３にトルクＴ
１を加えており、バケット５により、このトルクＴ１に
応じた力で対象物３１が把持される。このときワイヤ張
力検出ジャッキ１７によりバケット５が対象物３１を把
持した瞬間のワイヤ１１の張力が測定される。
【００１５】次に、オペレータが操作レバー３に力Ｔ２
を加えると（このとき操作レバー３の位置はＥのままで
ある。）、この力Ｔ２から対象物３１を把持する瞬間に
おける操作レバー３に加えられる力Ｔ１を差し引いた力
に応じた力がバケット開閉ジャッキに５追加される（ス
テップ６０３）。
を加えると（このとき操作レバー３の位置はＥのままで
ある。）、この力Ｔ２から対象物３１を把持する瞬間に
おける操作レバー３に加えられる力Ｔ１を差し引いた力
に応じた力がバケット開閉ジャッキに５追加される（ス
テップ６０３）。
【００１６】すなわち、このとき操作レバー３には操作
方向と逆方向のトルクＴ１が加えられており、オペレー
タが操作レバー３を力Ｔ２で操作すると、パソコン１５
は、力Ｔ２から対象物３１を把持する瞬間における操作
レバー３に加えられる力Ｔ１を差し引いた力に応じる信
号を油圧ユニット１６に伝える。
方向と逆方向のトルクＴ１が加えられており、オペレー
タが操作レバー３を力Ｔ２で操作すると、パソコン１５
は、力Ｔ２から対象物３１を把持する瞬間における操作
レバー３に加えられる力Ｔ１を差し引いた力に応じる信
号を油圧ユニット１６に伝える。
【００１７】油圧ユニット１６は、パソコン１５から送
られてくる操作レバー３に加わる力Ｔ２からトルクＴ１
を差し引いた力を示す信号に応じてウインチ９をオンオ
フさせる。
られてくる操作レバー３に加わる力Ｔ２からトルクＴ１
を差し引いた力を示す信号に応じてウインチ９をオンオ
フさせる。
【００１８】図７に示すように、バケット５が岩石等の
障害物である対象物３１を把持した場合、バケット開閉
ジャッキ１５は一定位置以上、縮まなくなり、そのとき
のストロークおよび作動圧力が操作レバー３の位置およ
びモータ１３のトルクＴ１に変換される。操作レバー３
は例えば、Ｅの位置で動かなくなり、オペレータは操作
レバー３の位置からバケット５の開度を知ることがで
き、トルクＴ１からバケット５の把持力を知ることがで
きる。したがって、この障害物３１をバケット５の深度
を変えて把持することにより、障害物３１の形状の概略
を把握することができる。
障害物である対象物３１を把持した場合、バケット開閉
ジャッキ１５は一定位置以上、縮まなくなり、そのとき
のストロークおよび作動圧力が操作レバー３の位置およ
びモータ１３のトルクＴ１に変換される。操作レバー３
は例えば、Ｅの位置で動かなくなり、オペレータは操作
レバー３の位置からバケット５の開度を知ることがで
き、トルクＴ１からバケット５の把持力を知ることがで
きる。したがって、この障害物３１をバケット５の深度
を変えて把持することにより、障害物３１の形状の概略
を把握することができる。
【００１９】次に、土層が変化する場合の掘削について
説明する。図８（ａ）は柔らかい土層を掘削している状
態を示し、図８（ｂ）は固い土層を掘削している状態を
示す。図８に示すように、土層が変化した場合、土層の
変化にしたがって、バケット開閉ジャッキ１５の作動圧
力が変わるので、モータ１３のトルクＴ１が変化し、こ
のトルクＴ１の変化によりオペレータは土層の変化を知
ることができる。したがって、柔らかい土層等、掘削孔
壁が崩壊しやすいような場合、地山を掘削する力（バケ
ット５を閉じる力）を調整して、掘削を行うことができ
る。
説明する。図８（ａ）は柔らかい土層を掘削している状
態を示し、図８（ｂ）は固い土層を掘削している状態を
示す。図８に示すように、土層が変化した場合、土層の
変化にしたがって、バケット開閉ジャッキ１５の作動圧
力が変わるので、モータ１３のトルクＴ１が変化し、こ
のトルクＴ１の変化によりオペレータは土層の変化を知
ることができる。したがって、柔らかい土層等、掘削孔
壁が崩壊しやすいような場合、地山を掘削する力（バケ
ット５を閉じる力）を調整して、掘削を行うことができ
る。
【００２０】このように本実施例では、操作レバー３の
位置とバケット５の開度が対応したものとなるので、オ
ペレータは操作レバー３の位置からバケット５の開度を
知ることができる。また、操作レバー３にバケット５の
把持力が反映されるのでオペレータはバケット５が、ど
の程度の力で物体を把持しているかを知ることができ
る。
位置とバケット５の開度が対応したものとなるので、オ
ペレータは操作レバー３の位置からバケット５の開度を
知ることができる。また、操作レバー３にバケット５の
把持力が反映されるのでオペレータはバケット５が、ど
の程度の力で物体を把持しているかを知ることができ
る。
【００２１】なお、前述した実施例ではワイヤ１１の張
力をワイヤ張力検出ジャッキ１７で検出していたが、ウ
インチ９を駆動するモータのトルクを計測することによ
りワイヤ１１の張力を測定することもできる。
力をワイヤ張力検出ジャッキ１７で検出していたが、ウ
インチ９を駆動するモータのトルクを計測することによ
りワイヤ１１の張力を測定することもできる。
【００２２】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、バケットの開度およびバケットが物体を把持して
いる状態の力をオペレータが感じつつ掘削を行える遠隔
現実感を有するワイヤ式バケット掘削機およびワイヤ式
バケット掘削機の遠隔現実感を応用した操作方法を提供
することができる。
れば、バケットの開度およびバケットが物体を把持して
いる状態の力をオペレータが感じつつ掘削を行える遠隔
現実感を有するワイヤ式バケット掘削機およびワイヤ式
バケット掘削機の遠隔現実感を応用した操作方法を提供
することができる。
【図１】 本発明の原理説明図
【図２】 ワイヤ式バケット掘削機の側面図
【図３】 ワイヤ式バケット掘削機の背面図
【図４】 ワイヤ式バケット掘削機の制御系統図
【図５】 全開状態のバケット５を示す図
【図６】 実施例の動作を示すフローチャート
【図７】 障害物を把持した場合の説明図
【図８】 土層の変化がある場合の説明図
【図９】 従来のワイヤ式バケット掘削機の制御系を示
す図
す図
１………オペレータ ３………操作レバー ５………バケット ９………ウインチ １３………モータ １５………パソコン １７………ワイヤ張力検出ジャッキ １９………ストローク計
フロントページの続き (72)発明者 井上 義和 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 バケットと、 操作レバーと、 前記バケットの開度と前記操作レバーの位置を対応づけ
る手段と、 バケットで対象物を把持する瞬間に操作レバーに加える
力Ｔ１に応じて、バケットを駆動し、オペレータが操作
レバーに力Ｔ２を加えると、力Ｔ２からオペレータが最
初に加えた力Ｔ１を差し引いた力に応じた力をバケット
に追加して、バケットを駆動させる手段と、 を具備する遠隔現実感を有するワイヤ式バケット掘削
機。 - 【請求項２】 操作レバーと、バケットとを備えたワイ
ヤ式バケット掘削機の操作方法において、 前記バケットの開度と前記レバーの位置とを対応づける
工程と、 バケットで対象物を把持する瞬間に操作レバーに加える
力Ｔ１に応じて、バケットで対象物を把持し、オペレー
タが操作レバーに力Ｔ２を加えると、力Ｔ２からオペレ
ータが最初に加えた力Ｔ１を差し引いた力に応じた力を
バケットに追加して、バケットで対象物を把持する工程
と、 を具備するワイヤ式バケット掘削機の遠隔現実感を応用
した操作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3264393A JPH06316949A (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | 遠隔現実感を有するワイヤ式バケット掘削機およびワイヤ式バケット掘削機の遠隔現実感を応用した操作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3264393A JPH06316949A (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | 遠隔現実感を有するワイヤ式バケット掘削機およびワイヤ式バケット掘削機の遠隔現実感を応用した操作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06316949A true JPH06316949A (ja) | 1994-11-15 |
Family
ID=12364538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3264393A Pending JPH06316949A (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | 遠隔現実感を有するワイヤ式バケット掘削機およびワイヤ式バケット掘削機の遠隔現実感を応用した操作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06316949A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6365766B2 (ja) * | 1983-03-28 | 1988-12-16 | Nippon Doro Kodan | |
| JPH02502202A (ja) * | 1987-02-13 | 1990-07-19 | キャタピラー インコーポレーテッド | 負荷フィードバック機構付き制御レバー |
-
1993
- 1993-01-28 JP JP3264393A patent/JPH06316949A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6365766B2 (ja) * | 1983-03-28 | 1988-12-16 | Nippon Doro Kodan | |
| JPH02502202A (ja) * | 1987-02-13 | 1990-07-19 | キャタピラー インコーポレーテッド | 負荷フィードバック機構付き制御レバー |
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