JPH09210594A - 飛翔体の装填方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業の選択に関する教示がなく不要な作業が
含まれて効率が悪く、装填装置として固定式ブームに屈
曲する把持装置を取り付けたものを用いており、保護か
ごとブームとが接触し破損等が発生するおそれがあっ
た。 【解決手段】 車両１０にアーム１７が設けられ、この
アーム１７は、垂直軸回りに回転する垂直軸回り回転駆
動部と、この垂直軸回りの回転角を検出する垂直軸回り
回転角検出手段と、第１の水平軸回りに回転する第１の
水平軸回り回転駆動部と、第１の水平軸回りの回転角を
検出する第１の水平軸回り回転角検出手段と、第２の水
平軸回りに回転する第２の水平軸回り回転駆動部と、第
２の水平軸回りの回転角を検出する第２の水平軸回り回
転角検出手段と、アームと同一方向、アームと直交する
方向、アームと直交する方向に対して直交する方向のそ
れぞれの軸回りに回転可能に装着された把持装置１８と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、飛翔体を発射機に
装填する方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の飛翔体の装填方法には、飛翔体を
ロープで釣り下げてクレーンで移動させる方法や、特開
平７−６３４９８号公報に開示された方法等がある。

【０００３】装填機が行う作業には次のような作業があ
る。兵器庫に置かれた飛翔体が入った保護かごを装填機
に搭載し、発射機付近まで運搬して発射機が搭載してい
る使用済の空の保護かごを地上に仮置きし装填機に搭載
した保護かごを発射機に積み込み、発射した後の空にな
り地上に仮置きされた保護かごを装填機に積み込む。こ
の他に、空の保護かごを地上に仮置きしたまま、装填機
又は地上に置かれている未使用の保護かごを発射機に積
んで発射後に地上に仮置きする作業や、保護かごを積み
込んで運搬した後に地上に降ろすといった作業がある。
このような作業はいずれも一定の手順から成るものであ
り、以下に装填機の作業を２種類に大別して示す。 （１） 装填／しゃ下作業 ａ． 装填機が搭載している保護かごを地上に降ろすだ
けの作業、 ｂ． 何も搭載していない装填機に、地上に置かれた保
護かごを積み込むだけの作業、 ｃ． 装填機が搭載している空の保護かごと、地上に置
かれた飛翔体とを積み換える作業。 （２） 再装填作業 ａ． 何も搭載していない発射機に、装填機が搭載して
いる飛翔体を積み込むだけの作業、 ｂ． 何も搭載していない発射機に、地上に置かれた飛
翔体を積み込むだけの作業、 ｃ． 発射機が搭載している保護かごを、何も搭載して
いない装填機に積み込むだけの作業、 ｄ． 発射機が搭載している空の保護かごを、地上に降
ろすだけの作業、 ｅ． 発射機が搭載している空の保護かごと、装填機が
搭載している飛翔体とを積み換える作業、 ｆ． 上記作業のいずれかを組み合わせた作業、例え
ば、発射機が搭載している空の保護かごを地上に仮置き
した後に、装填機が搭載している飛翔体を発射機に搭載
させ、その後地上に仮置きした空の保護かごを装填機に
搭載する作業。

【０００４】特開平７−６３４９８号公報に示された方
法によれば、発射機上の使用済みの飛翔体の保護かごの
把持位置を粗位置決めして装填機（装填装置を搭載した
車両）と発射機との相対位置を計測し、保護かごを地上
に仮置きする位置に把持装置を位置決めして、この地上
仮置き位置に把持装置を位置決めし、地上仮置き代表位
置を教示する。

【０００５】これにより、発射機上、装填機上、地上仮
置き位置における全作業位置を求め、全作業位置のデー
タに基づいて、把持装置を位置決めすると共に、把持装
置の把持位置ずれと保護かごの搭載位置ずれを自動補正
しながら飛翔体の発射機への装填を行うこととしてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の方法には、自動化を実現する上で次のような問題があ
った。 ａ． 自動作業を行うための位置目標についての教示
は、時々に応じて設定している。しかし、作業の選択に
ついては教示がなされない。よって、いつも同じ動作を
繰り返すことになり、作業の目的によっては常に不要な
動作も含まれることとなる。 ｂ． 装填装置として、固定式ブームの先端に屈曲自在
に把持装置を取り付けただけの構成しか備えていない。
よって、３列並んだ保護かごの中央列を、その隣接した
両側の保護かごを搭載したままの状態で作業の対象とし
た場合等において、保護かごを上方に持ち上げようとす
ると、保護かごの端部が固定式ブームに接触することが
ある。これにより、固定式ブームが損傷したり、接触し
た時の反力で把持装置に過大な力が加わって破損した
り、保護かごが落下したりするおそれがある。 ｃ． 把持装置は、水平に旋回する駆動軸のシリンダの
ストロークによって垂直移動を行う。このような把持装
置を用いて、隣り合う保護かごを避けて移動し、かつ保
護かごを地上に仮置きするために固定式ブームの先端を
上下させるには、シリンダのストロークを大きくとらな
ければならない。この結果、装置が大型化し重量も増大
する。把持装置の伸縮直動駆動軸を延ばすことで、地上
へ保護かごを仮置きすることができるが、装填機近くの
地上には保護かごを仮置きすることはできず、作業領域
が狭くなるという問題がある。 ｄ． アウトリガを用いて地上に保護かごを仮置きする
方法も考えられている。しかし、保護かごを搭載してブ
ームに釣り下げた状態でアウトリガを作動させ、装填機
全体を傾斜させると、搭載している保護かごまでが荷崩
れを起こすおそれがある。 ｅ． 装填機と発射機との相対的な水準を一致させる整
定作業を行ってはいない。このため、発射機と把持装置
との間に相対的な傾斜が発生した場合、アウトリガを用
いて相対的な傾斜を調整したり、保護かごが荷崩れを起
こさないように把持状態を確認するなどの作業が必要に
なり、作業効率が低下する。 ｆ． 自動計測補正により各部の位置決めを行ってはい
るが、各部のガタや計測誤差、駆動部の作動誤差をも吸
収するように補正することはできない。このため、保護
かごを把持するとき、保護かごを発射機や装填機に搭載
するとき、あるいは地上に置く時の衝撃等により、機構
部が過大な負荷を受けて損傷する場合があった。

【０００７】本発明は、上記課題を解決することが可能
な飛翔体の装填方法及びその装置を提供することを目的
としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、装填装置搭載
車両上にアームが設けられ、このアームは、垂直軸回り
に回転する垂直軸回り回転駆動部と、前記垂直軸回りの
回転角を検出する垂直軸回り回転角検出手段と、第１の
水平軸回りに回転する第１の水平軸回り回転駆動部と、
前記第１の水平軸回りの回転角を検出する第１の水平軸
回り回転角検出手段と、第２の水平軸回りに回転する第
２の水平軸回り回転駆動部と、前記第２の水平軸回りの
回転角を検出する第２の水平軸回り回転角検出手段と、
前記アームと同一方向、前記アームと直交する方向、前
記アームと直交する方向に対して直交する方向のそれぞ
れの軸回りに回転可能に装着された把持装置とを備えた
ことを特徴としている。

【０００９】ここで、前記把持装置は、保護かごを把持
する把持フックと、前記把持フックが取り付けられた把
持フック取付台と、前記把持フック取付台にバネを介し
て取り付けられ、傾斜角を検出する傾斜センサと目標の
位置を検出する位置センサとが設けられた台座と、前記
台座に取り付けられたレールと、前記レールを介して、
前記台座と前記アームとを相対的に摺動させる駆動装置
とを備えていてもよい。

【００１０】本願発明の飛翔体の装填方法は、装填機の
記憶部に装填機の作業と前記アームの動作の手順を記憶
部に記憶させるステップと、前記把持装置の移動経路、
装填すべき目標の概略位置、発射機及び装填機のそれぞ
れの傾斜角に関するデータを作業者が対話形式で入力す
るステップと、前記記憶部に記憶された動作手順と、作
業者により入力されたデータとを用い、さらに目標と前
記把持装置との相対距離及び前記把持装置の目標に対す
る相対姿勢を自動計測して前記把持装置の姿勢を自動補
正しながら、目標へ向かって前記把持装置を接近させて
いくステップとを備えたことを特徴としている。

【００１１】さらに、前記把持装置が保護かごを把持す
るステップと、保護かごを目標位置におくステップとを
備え、これらのステップにおいては、前記把持装置が有
する台座と把持フックとの間で相対的に２軸方向に摺動
し得る状態にして負荷を吸収することを特徴としてもよ
い。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて、図面を参照して説明する。

【００１３】先ず、本実施の形態による飛翔体の装填方
法及びその装置の概略について述べる。 Ａ． 装填に伴う作業を、「装填／しゃ下」と「再装
填」の２種類に区分する。それぞれの作業における手順
を制御装置に予め記憶させておく。作業者が対話形式で
いずれかの作業を選択することで作業を進めていき、作
業を進めていくなかで装填機の動作及び目標位置を作業
者が教示していく。これにより、選択した作業において
無駄な動作を取り除き、危険性を排除するとともに作業
効率を高めることとする。 Ｂ． 保護かごを釣り下げるアームとして、垂直多関節
型を採用する。これにより、保護かごを釣り下げたとき
に保護かごとアームとの接触を避けて損傷を防ぐことが
できる。把持装置がアームに対してヨーイングできる機
能を持たせて、狭い場所での地上への保護かごの仮置き
を安全にできるようにする。これにより、装填装置の運
用が可能な場所を拡げることができる。 Ｃ． 垂直多関節アームの先端部に、アームに対してピ
ッチング及びローリングが可能なように把持装置を取り
付ける。把持装置には、アームに対する傾斜角を検出で
きるように傾斜センサを設ける。さらに、回転を直線運
動に変換する動力伝達用のねじ機構を、把持装置の水平
面上の前後左右に設ける。これにより、把持装置を前後
左右に摺動することが可能となり、アームのねじれや撓
み、機械的なガタ等の影響を除いて発射機との間の相対
的傾斜及び位置ずれを容易に補正することができる。 Ｄ． ＰＳＤセンサやＣＣＤカメラ等から成り、装填す
べき位置を検出するための位置センサを把持装置に設け
る。位置センサを用いて位置決めを行うための目標用の
マーカとして、一定周期毎に点滅する複数の発光マーカ
を、直線上に発射機上及び装填機の搭載面と保護かごと
に着脱可能な状態に取り付ける。ここで、発光マーカと
して、ＬＥＤやレーザ等を用いることができる。発光マ
ーカが点滅する周期を位置センサで検出し、目標の確認
を行う。発光マーカと目標との相対的な距離を計測し、
２つの発光マーカの位置から目標の方位を求めて目標の
方位と位置ズレ量とを判断し、自動補正を行う。 Ｅ． 上記構成により、関節角検出センサを用いて位置
を自動的に教示すること、位置センサによりアームと把
持装置との相対的な位置、方位ずれを自動的に補正する
こと、傾斜センサにより相対的な傾斜ずれを自動的に補
正することが可能になる。さらに、発射機と装填機の搭
載面にＶ字型のセンタリングブロックを、保護かごにセ
ンタリングブロック嵌合ピンを設けるという機械的なセ
ンタリング機構を採用し、確実な位置決めを実現する。 Ｆ． 把持装置が保護かごに接触する時、保護かごを地
上の目標位置に置くときには、把持装置は荷重を受け
る。そこで、把持装置内にコイルあるいは板バネ等の緩
衝機構を設ける。これにより、衝撃的な荷重、過荷重を
防止しつつ、把持装置を保護かごに十分に接触させた状
態で、保護かごの把持を行うことができる。前後左右方
向に把持装置を摺動する機構では、ねじが回転するピッ
チ角の選択を適切に行う。回転力を伝達する部分には、
駆動力を断続するためのクラッチを設けることで、把持
するときや保護かごを着座するときにクラッチを切っ
て、把持装置の前後左右への動きの自由度を高める。こ
れにより、保護かごを把持するときは保護かごを着座す
るときの前後左右方向への衝撃荷重を緩和することがで
きる。

【００１４】そして、本実施の形態では次のような手順
ａ〜ｇで作業を行う。 ａ． 先ず、作業者は「装填／しゃ下」「再装填」の種
別を選択し、装置に対して教示する。選択した作業にお
いて、予め設定された作業に従って、対話形式で作業者
が必要なデータを入力し、作業を進めていく。作業中に
おいて、必要な把持装置の移動経路、装填すべき目標の
概略位置、発射機及び地上の傾斜角データ及び地上の仮
置位置を順次教示していき、把持装置を目標位置へ誘導
していく。 ｂ． 垂直多関節装填アームが教示された位置へ移動す
るときには、障害物を避けたり保護かごとの間で干渉が
生じるのを防ぐために動きの道筋を教示することができ
る。これにより、作業場所に応じて、回転の向きや中間
屈曲部の屈伸を適切に行い、ショルダやエルボ、把持装
置のピッチング関節角を調節し、把持装置をほぼ水平に
保持しつつ、障害物や装填アームと保護かごとの間の干
渉を避けながら目標位置へ誘導する。垂直多関節装填ア
ームを採用し、また把持装置にヨーイング機能を持たせ
たことで、狭い場所における運用が可能となる。装填
機、発射機、地上に仮置きされる保護かごの向きをいず
れも自由にすることができ、保護かごの積み降ろしが迅
速で、かつ発射機の運用範囲が拡大する。 ｃ． 保護かごを把持したり積み降ろしたりするとき
は、把持装置の傾斜をセンサで計測して、教示した発射
機の傾斜に一致するように、把持装置のピッチング駆動
軸及びローリング駆動軸で傾斜を自動的に修正する。ア
ウトリガにより傾斜角を修正した場合には、アームの撓
み等の影響を受けるが、ピッチング、ローリング駆動軸
で修正することでこのような影響を排除すると共に、装
填機の荷崩れのおそれがない。 ｄ． アームの回転及びアーム中間屈曲部の屈伸に関し
て作業者が教示した概略位置にアームが到達すると、発
射機の搭載面、装填機の搭載面、あるいは保護かごに設
置した発光マーカを、把持装置に設けられた位置センサ
が捉えて目標を識別する。次に、２つの発光マーカ間の
距離を計測して、把持装置と発光マーカが設けられてい
るものとの相対的な距離を求め、発光マーカの座標を計
測して、ヨーイング軸及び前後左右摺動軸に沿って把持
装置を駆動し、方位と位置ずれとを補正する。 ｅ． さらに、発射機及び装填機における保護かごを搭
載する面に設けたセンタリングブロックと、保護かごの
底面に設けられたセンタリング嵌合ピンとによる機械的
センタリング機構で自動補正の未補正分やフック部の遊
びによる位置ズレを吸収する。 ｆ． 把持装置には、上述したようにバネ等の緩衝材が
設けられている。この緩衝材の働きにより、保護かごを
把持するときにおける把持部と保護かごとが接触する
時、あるいは保護かごを目標位置に置く時に、保護かご
の負荷に応じて衝撃が緩和される。これにより、保護か
ごや把持装置の損傷が防止され、また両者が強く衝突し
ないようにするための微妙な動作も不要となる。保護か
ごが把持装置又はセンタリングブロックに接触した後に
も、さらに緩衝材が縮む分だけ把持装置を降下すること
ができる。よって、把持装置を保護かごに十分に押しつ
けることができるため、保護かごの把持及び設置を確実
に行うことが可能となる。 ｇ． 把持装置には、上述のように前後左右に摺動する
方向に負荷を吸収する機構が設けられている。このた
め、保護かごを把持するときと、把持を解除して着座す
るときには駆動力伝達経路に設けられたクラッチを切っ
て、把持装置を摺動させて衝撃力を緩和することができ
る。これにより、把持装置やアームの損傷が防止され
る。

【００１５】図１に、本実施の形態による装填機の概略
構成を示す。装填機車両１０の後部に、保護かごを装填
するための装填アーム１７が設けられている。車両１０
の荷台には、後述する水準整定用傾斜センサ１５、発光
マーカ１１ａ、１１ｂ、１２と、機械的センタリング機
構１３、水準整定用制御装置１６、水準整定用アウトリ
ガ１４が設けられている。発光マーカ１１ａ、１１ｂ、
１２は、位置センサとの相対的距離の計測、相対位置、
方位ズレ量を計測するのに用いられる。機械的センタリ
ング機構１３は、装填機により保護かごの装填をすると
きの位置決めを確実なものにするために設けられてい
る。水準整定用アウトリガ１４は、地上面に対する車両
１０の水準を整定することで、装填機の水準を一定にす
るものである。水準整定用傾斜センサ１５は、車両１０
の水準を整定するためにその傾斜角を検出するものであ
る。水準整定用制御装置１６は、水準整定用傾斜センサ
１５で検出した傾斜角に基づいて、一定の水準が得られ
るように水準整定用アウトリガ１４を動作させる。

【００１６】図２に、装填アーム１７の詳細な構成を示
す。装填アーム１７は垂直多関節型アームであり、先端
に把持装置１８を有し、各々の駆動関節部には関節角検
出センサ（エルボ関節角検出センサ３８、ショルダ関節
角検出センサ１９、ウェスト関節角検出センサ２０）が
設けられている。把持装置１８は、その側面に位置セン
サ３０及び３１を有し、上面又は下面には相対傾斜計測
用傾斜センサ３２及び３３、上面にヨーイング角検出セ
ンサ３４を有している。さらには、把持装置１８の下面
には保護かご３６を把持するためのフック機構３５が設
けられている。位置センサ３０及び３１は、図示された
ように把持装置１８のほぼ両端に１つずつ設けられてお
り、両者を結ぶ直線に対してそれぞれ垂直な方向に取り
付けられている。また、把持装置１８は図示されたよう
にピッチング旋回軸Ａとローリング旋回軸Ｂとを有し、
それぞれ矢印Ａ、Ｂのように旋回することができる。

【００１７】フック機構３５は、図３（ａ）（ｂ）に示
されたような構造を有している。把持装置４３の中心に
対して対称な位置に、保護かご把持フック４５が４個設
けられている。保護かご把持フック４５と保護かご把持
フック固定電動シリンダ４４とが、略三角形状を形成す
るように軸支されている。保護かご把持フック４５は、
電動シリンダ４４により駆動され、保護かご３６を左右
から把持する。

【００１８】ここで、把持装置１８には次のような上下
負荷吸収機構が設けられている。把持装置１８の左右摺
動機構下面４３には、負荷吸収緩衝ばね４６を介して上
下負荷吸収ストッパ４１が取り付けられ、これらの周囲
には上下負荷吸収フランジ４２が設けられている。保護
かご把持フック４５により保護かご３６を把持して釣り
下げた状態になると、保護かご３６の重量と負荷吸収緩
衝ばね４６との作用により、上下負荷吸収フランジ４２
に押しつけられる。この状態で、上向きの負荷が作用す
ると、上下負荷吸収ストッパ４１が上下負荷吸収フラン
ジ４２から離れるが、負荷吸収緩衝ばね４６の持つばね
力がもたらす反力が生じて、負荷が吸収される。

【００１９】また、負荷を吸収する構造として図２の摺
動負荷吸収機構１９５が用いられている。この機構１９
５は、回転運動を直線運動に変換するもので、図２４に
示されるような構造を有している。軸２０８の端部にボ
ス２０７が固定して取り付けられ、軸２０８の途中には
軸２０８と噛み合った状態で被駆動ギア２０６が設けら
れている。この被駆動ギア２０６は、軸２０９の途中に
設けられた駆動ギア２０４と噛み合っている。軸２０９
は、端部に接続されたモータ２０１で回転し、軸２０９
の途中にはギア２０２、クラッチ２０３が設けられ、端
部にはブレーキ２０５が設けられている。

【００２０】この摺動負荷吸収機構は、次のように動作
する。自動計測補正時には、クラッチ２０３をオンしブ
レーキ２０５をオフする。モータ２０１を駆動して駆動
ギア２０４の回転を被駆動ギア２０６へ伝達し、矢印Ｋ
の方向に軸２０８を摺動させて補正する。停止時には、
ブレーキをオンして停止時に軸２０９及び２０８が空走
するのを防止する。

【００２１】補正が終了したとき、あるいは補正の必要
がないときは、状態を保持するためにクラッチ２０３を
オフし、ブレーキ２０５をオンする。

【００２２】負荷を軸方向に吸収するときは、クラッチ
２０３及びブレーキ２０５をオフし、被駆動ギア２０６
を矢印Ｋの方向に摺動可能な状態にしておく。

【００２３】図４に、装填アーム１７及び把持装置１８
に関する８つの駆動軸を示す。把持装置１８は、ヨーイ
ング旋回軸Ｈ、前後摺動軸Ｅ、左右摺動軸Ｆを有し、把
持装置１８と、装填アーム１７のうちの第１アーム３７
ａとの取付部にはピッチング旋回軸Ａ、ローリング旋回
軸Ｂの駆動軸が存在する。

【００２４】第１アーム３７ａと中間屈曲式アーム３７
ｂとの間には、エルボ旋回軸Ｃが存在し、エルボ駆動油
圧シリンダ６４により矢印Ｃの方向に旋回する。中間屈
曲式アーム３７ｂとウエストターンテーブル６１との間
には、ショルダ旋回軸Ｄが存在し、ショルダ駆動油圧シ
リンダ６２により矢印Ｄの方向に回転する。ウエストタ
ーンテーブル６１は、ウエスト駆動油圧モータ６６がウ
エスト旋回軸Ｇの方向に回転し、減速ギア６５により減
速されることによって駆動される。この旋回は、ウエス
ト関節角検出センサ２０により検出される。

【００２５】装填機車両１０の上面から見た図を図５
（ａ）に、側面から見た図を図５（ｂ）に示す。把持装
置１８が可動し、地上に保護かご３６を仮置きすること
が可能な範囲は、地上に水平な平面に関しては図５
（ａ）の領域７１に示されるように、車両１０の荷台を
除くほぼ３６０度近い周囲を包含している。また、把持
装置１８の上下方向の可動範囲は、図５（ｂ）の領域７
２のように、地上面よりも低い位置を包含している。こ
のように、本実施の形態における把持装置１８は、保護
かごを仮置きする範囲が広く、狭い場所での運用も可能
となる。

【００２６】図６（ａ）及び（ｂ）に、車両の荷台上面
に搭載された機械的センタリング機構１３の構造を示
す。図６（ｂ）に示されるように、保護かご搭載ブロッ
ク７３の４辺のそれぞれの中央部には、Ｖ字状のセンタ
リングブロック７８が設けられている。また、保護かご
搭載ブロック７３の２つの長辺にはフォークリフト等で
保護かごを持ち上げるために必要な支持爪差し込み用の
溝７９が切ってある。長辺の１つには、発光マーカ１１
ａ、１１ｂ、１２が取り付けられている。この発光マー
カ１１ａ及び１１ｂと、発光マーカ１２との間の距離
は、把持装置１８の有する２つの位置センサ３０、３１
の距離と一致するように設定されている。このような保
護かご搭載ブロック７３は、図示されていない発射機に
も設けられており、地上に保護かごを仮置きする際にも
用いることができる。

【００２７】次に、目標の確認と、目標との相対的距離
及び相対位置・方位ズレ量の計測と補正を行う作業内容
について説明する。

【００２８】図７に示されるように、相対距離、相対位
置、方位ズレ量の計測には、把持装置１８に設けられた
位置センサ３０及び３１と、発射機、装填機のセンタリ
ング機構における保護かご搭載ブロック７３の側面に取
り付けられた発光マーカ１１ａ、１１ｂ、１２とを用い
る。発光マーカ１１ａ及び１１ｂは、１つのブロックに
固定され、発光マーカ１２はもう一つのブロックに固定
されている。この３つの発光マーカ１１ａ、１１ｂ及び
１２は、それぞれ異なる周期で点滅している。

【００２９】作業者により、目標の概略位置が教示され
ると、この概略位置へ向かって把持装置１８が移動す
る。把持装置１８が位置センサ３０、３１を用いて、保
護かご搭載ブロック７３の発光マーカ１１ａ、１１ｂ、
１２のそれぞれの点滅周期を計測して目標物を正確に選
択する。把持装置１８は、ヨーイング旋回軸Ｈ、ショル
ダ旋回軸Ｄ、エルボ旋回軸Ｃの軸を中心とする旋回動作
によって目標へ向かって移動していき、また位置センサ
３０、３１により発光マーカ１１ａ、１１ｂ、１２の捕
捉を行う。発光マーカ１１ａ、１１ｂ、１２を位置セン
サ３０、３１の視野の範囲内に捉えた後、目標との相対
距離及び相対位置、方位ずれの計測を行う。

【００３０】図８に示されるように、相対距離ΔＺの計
測は、１つの位置センサ３０によって１つのブロックに
固定された２つの発光マーカ１１ａ、１１ｂとの距離を
計測することで行う。発光マーカ１１ａと１１ｂとの間
の距離ｌは、図９に示されるように一定である。ここ
で、位置センサ３０の受光面３０ｃは受光できる有効な
面積を示している。

【００３１】位置センサ３０に取り付けられた収光レン
ズ３０ａの焦点距離ｆと、位置センサ３０に捕捉された
２つの発光マーカ１１ａ及び１１ｂまでの位置から、発
光マーカ１１ａ、１１ｂまでの距離Δｌを計測して、三
角測量の方法を用いて相対距離ΔＺを求める。この測定
値は、把持装置１８を下降するときの動作を制御するの
に用いられる。この場合における、マーカ１１ａ、１１
ｂの間の距離Δｌを計測し、目標距離ΔＺを算出すると
きの処理手順を図１０に示す。

【００３２】ステップ１００１において、位置センサ３
０を用いて発光マーカ１１ａの位置座標（Δｘａ、Δｙ
ａ）を計測する。同様に、ステップ１００２において、
位置センサ３０を用いて発光マーカ１１ｂの位置座標
（Δｘｂ、Δｙｂ）を計測する。

【００３３】ステップ１００３において、位置センサ３
０の受光面３０ｃ上における発光マーカ１１ａと発光マ
ーカ１１ｂの間隔Δｌを算出する（Δｌ＝（（Δｘａ−
Δｘｂ）² ＋（Δｙａ−Δｙｂ）² ）^1/2 ）。

【００３４】ステップ１００４として、三角測量法の原
理に従い、相対距離ΔＺ（＝Δｌ＊ｆ／ｌ−ｆ）を求め
る。

【００３５】図１１に、相対位置、方位ずれの計測及び
その修正の原理を示し、図１２にその動作手順を示す。
この計測には、把持装置の２つの位置センサ３０及び３
１と、発光マーカ１１ａ、１１ｂ、１２を用いる。図１
２（ａ）のように、ステップ１０１１において位置セン
サ３０により発光マーカ１１ａの位置（Δｘａ、Δｙ
ａ）を計測し、ステップ１０１２において位置センサ３
１により発光マーカ１２の位置（Δｘｂ、Δｙｂ）を計
測する。

【００３６】ステップ１０１３において方位の修正の必
要があるか否かを判断し、必要な場合は図１２（ｂ）に
示された手順でヨーイング旋回機構を用いて方位の補正
動作を行う。補正を行った後、あるいはこの補正が不要
である場合には、次のステップ１０１４に移行し、相対
位置の補正の必要があるか否かを判断する。この補正が
必要である場合には、図１２（ｃ）に示されたように、
前後／左右摺動機構を用いて補正を行う。この相対位置
補正が終了した場合、あるいはこの補正が不要である場
合には、相対位置、方位ずれの計測及び修正動作は全て
終了する。

【００３７】先ず、方位の補正であるが、図１１のよう
に位置センサ３０と位置センサ３１とを結ぶｙ軸を設定
する。このｙ軸は、把持装置１８において固定された軸
であり、設定は容易である。また、発光マーカ１１ａ、
１１ｂ、１２を通る軸をＹ軸とする。位置センサ３０、
３１の中心を通りｙ軸に垂直な軸をｘ軸とし、発光マー
カ１１ａ、１２を通りＹ軸に垂直な軸をＸ軸とする。

【００３８】ステップ１０２１のように、Δｘａ−Δｘ
ｃの値が正か負かにより、ヨーイング旋回方向を判別す
る。

【００３９】ステップ１０２２のように、位置センサ３
０、３１により、受光面上の中心を原点としたそれぞれ
のずれを、ｘｙ軸に関する座標値（Δｘ、Δｙ）、又は
ＸＹ軸に関する座標値（ΔＸ、ΔＹ）を計測する。そし
て、この計測値に１／Δｌ倍すると、それぞれの発光マ
ーカ１１ａ、１２の座標が算出される。そして、ステッ
プ１０２２のように、方位ずれの角度αは、位置センサ
１１ａと１２との間の距離をＬとすると、α＝tan-1
（（ΔＸ−Δｘ）／（Ｌ＋ΔＹ−Δｙ））により求ま
る。このずれ角αが０になるように、把持装置１８をヨ
ーイング軸回りに旋回して補正すべきデータをステップ
１０２３において求め、ステップ１０２４において旋回
駆動する。

【００４０】さらに、図１２（ｃ）に示されるように、
再度相対位置ずれを計測して、前後左右の摺動軸を中心
に摺動することでずれが０になるように補正する。ステ
ップ１０３１において前後摺動方向の摺動量を計算し、
ステップ１０３２において左右摺動方向の摺動量を計算
する。ステップ１０３３において、前後摺動駆動データ
を求め、ステップ１０３４において左右摺動駆動データ
を求める。ステップ１０３５において、このデータを用
いて前記摺動駆動を行い、ステップ１０３６において左
右摺動駆動を行って補正する。

【００４１】次に、装填アーム１７を操作する操作部９
１、各種データの処理を行う制御装置１１２、関節角検
出センサ１９、２０、３４、６３、把持装置傾斜センサ
１１４、位置センサ３０、３１、装填機発光マーカ１１
ａ、１１ｂ、１２、装填アーム駆動アクチュエータ１１
５、アウトリガ水準整定制御系１４の構成を図１３に示
す。

【００４２】操作部９１は、エルボ旋回軸Ｃ、ショルダ
旋回軸Ｄ、ウエスト旋回軸Ｇを手動操作するためのジョ
イスティック１０８、前後摺動軸、左右摺動軸、ヨーイ
ング旋回軸を手動操作するためのジョイスティック１０
９、位置センサ計測結果モニタ９２、制御装置対話モニ
タ９３、装填アーム展開押しボタンスイッチ９４、装填
アーム収納押しボタンスイッチ９５、保護かご把持押し
ボタンスイッチ９６、保護かご把持解除押しボタンスイ
ッチ９７、保護かご／装填アーム持ち上げ押しボタンス
イッチ９８、自動位置決め押しボタンスイッチ９９、把
持装置ピッチング旋回軸／ローリング旋回軸フリー押し
ボタンスイッチ１００、発射機位置教示入力押しボタン
スイッチ１０１、地上仮置き位置教示入力押しボタンス
イッチ１０２、再装填作業教示入力ファンクションスイ
ッチ１０３、装填／しゃ下作業教示押しボタンスイッチ
１０４、判別Ｙｅｓ押しボタンスイッチ１０５、判別Ｎ
ｏ押しボタンスイッチ１０６、非常停止押しボタンスイ
ッチ１０７、発射機展開傾斜データ入力用テンキー１１
０、Ａ、Ｂ、Ｃキー１１１を有している。

【００４３】制御装置１１２は、操作部９１から作業者
により入力されたデータ、あるいは各種関節角検出セン
サ１９、２０、３４、６３、把持装置傾斜センサ１１
４、位置センサ３０、３１、アウトリガ水準整定制御系
１４からのデータを入力されて処理を行い、装填機発光
マーカ１１ａ、１１ｂ、１２、装填アーム駆動アクチュ
エータ１１５の駆動を制御する。

【００４４】このような構成を有する制御系における動
作手順を図１４から図１８を用いて説明する。図１５か
ら図１６に示されたフローチャートにおいて用いられて
いる各記号は、図１４に示されるようである。

【００４５】この動作手順の概略は、先ず装填機が行う
作業の種別を作業者が教示し、予め記憶装置に設定され
ている作業手順に従って、作業者が対話形式で必要なデ
ータを入力することで作業を進めていき、作業中に発射
機の展開状態傾斜データ、発射機上の把持位置、地上の
仮置きの把持位置を教示し、装填機上における位置デー
タとを用いて全ての作業位置を求める。以降、各種押し
ボタンスイッチ及び作業教示入力ファンクションスイッ
チの操作で作業を進めていく。

【００４６】先ず、図１４に示されたステップ２００１
として装填アームの展開を開始し、ステップ２００２に
おいて作業者が作業内容を教示する。作業には、装填／
しゃ下と再装填のいずれかがあり、装填／しゃ下の場合
には図１５のフローチャートに示された作業へ移行し、
再装填の場合は図１６のフローチャートに示された作業
へ移行する。

【００４７】装填／しゃ下の場合は、ステップ２００３
として、装填機が降ろす空の保護かごがあるか否かを判
断する。空の保護かごがある場合は、ステップ２００４
としていずれの空保護かごを降ろすのかを作業者が判別
し手動で入力する。ステップ２００５として装填アーム
が移動し、ステップ２００６として空の保護かごを把持
する。ステップ２００７として空の保護かごを持ち上
げ、ステップ２００８として地上に降ろすべき地点に装
填アームを移動して停止する。ステップ２００９とし
て、空の保護かごを地上に降ろして把持状態を解除す
る。２０１０として、装填アームを持ち上げる。装填機
が降ろす空の保護かごがない場合は、ステップ２００３
から次のステップ２０１１へ直接移行する。

【００４８】ステップ２０１１として、装填機に搭載す
べき飛翔体が存在するか否かを作業者が判別し、ファン
クションキーにより操作する。飛翔体がある場合は、ス
テップ２０１２として装填機のどの場所に搭載するのか
を作業者が判断する。ステップ２０１３において、飛翔
体の上方へ装填アームを移動させて、発光マーカを検知
したことを確認して停止する。ステップ２０１４として
飛翔体を把持する。ここで、発光マーカが着脱式の場合
は、ステップ２０１３において発光マーカの取付を行
い、ステップ２０１４において取り外す。

【００４９】ステップ２０１５として飛翔体を持ち上げ
て、ステップ２０１６として装填機上へ飛翔体を移動す
る。ステップ２０１７として、飛翔体を装填機上へ搭載
して固定し、把持装置の把持状態を解除する。ステップ
２０１８として、装填アームを持ち上げてステップ２０
１９へ進む。ステップ２０１１において、装填機に搭載
すべき飛翔体がないと判断した場合は、ステップ２０１
９へ直接移行する。

【００５０】ステップ２０１９において作業を続行する
か否かを作業者が判断してキーを操作しデータを入力す
る。作業を続ける場合は、ステップ２００３に戻る。作
業を続行しない場合は、装填アームを車両内に収納して
作業を終了する。

【００５１】次に、ステップ２００２において再装填を
選択された場合は、図１６に示された手順で作業を行
う。ステップ２０３１として、発射機の傾斜データを作
業者が入力する。ステップ２０３２として、発射機から
降ろす空保護かごがあるか否かを作業者が判断し、ある
場合はステップ２０３３としてどの空の保護かごを降ろ
すのかを入力する。ステップ２０３４として、発射機の
位置は教示済みか否かを判断する。教示済みでない場合
は、ステップ２０３５として発射機上に搭載されており
降ろすべき空の保護かごの上方へ装填アームを移動させ
た後、ステップ２０３６として発射機の相対位置を教示
する。発射機の位置が教示済みの場合は、ステップ２０
３７として、発射機上の空の保護かごの上方へ装填アー
ムを移動させる。

【００５２】ステップ２０３８として、空の保護かごを
把持し、それまでのかごの固定を解除する。ステップ２
０３９として空の保護かごの持ち上げを行い、ステップ
２０４０において装填機は保護かごを全ての列において
搭載しているか否かを作業者が判断し、教示する。

【００５３】全列搭載していた場合は、ステップ２０４
６として空の保護かごを地上の仮置き地点へ移動して停
止する。ステップ２０４７として、地上の仮置き位置を
作業者が教示し、ステップ２０４８として作業者の操作
により空の保護かごを地上に仮置きし、把持を解除す
る。ステップ２０４９として装填アームを持ち上げる。

【００５４】ステップ２０４０において、装填機には保
護かごが全列搭載されていないと判断されると、ステッ
プ２０４１として非搭載列は１列だけか否かを判断す
る。

【００５５】２列以上ある場合は、ステップ２０４２と
して装填機のどこに搭載するかを作業者が入力し、ステ
ップ２０４３へ移行する。非搭載列が１列のみの場合
は、ステップ２０４３へ直接移行する。ステップ２０４
３において、空の保護かごを移動し、ステップ２０４４
において空の保護かごを装填機に搭載し、固定して把持
を解除する。ステップ２０４５として、装填アームを持
ち上げる。

【００５６】ステップ２０４５、２０４９において装填
アームの持ち上げが行われると、ステップ２０５０へ移
行する。

【００５７】作業者の操作により、装填機を用いて装填
する飛翔体が存在するか否かの判断がなされ、指示が入
力される。このような飛翔体がある場合は、ステップ２
０５５としてどの飛翔体を搭載させるのかを作業者が教
示する。ステップ２０５６として、指定された飛翔体の
上方へ装填機の装填アームを移動させる。ステップ２０
５７として、飛翔体を把持し、それまでの固定状態を解
除する。ステップ２０５８として、飛翔体を持ち上げ
る。

【００５８】ステップ２０５０において、装填すべき飛
翔体がない場合には、ステップ２０５１として地上に置
かれた飛翔体が存在するか否かが判断される。このよう
な飛翔体がある場合は、ステップ２０５２へ移行し、な
い場合は後述するステップ２０７３へ移行する。

【００５９】ステップ２０５２として、地上に置かれた
飛翔体の上方へ装填アームを移動させる。ステップ２０
５３として、飛翔体を把持し、ステップ２０５４として
持ち上げる。

【００６０】ステップ２０５９において、発射機のどこ
に装填するかを作業者が判断して教示し、ステップ２０
６０において発射機上の搭載位置は既に教示済みである
か否かを自動的に判断する。

【００６１】既に教示済みである場合は、搭載位置の上
方へ飛翔体を移動する。教示済みでない場合は、ステッ
プ２０６１において、発射機上の搭載位置の上方へ飛翔
体を移動した後、ステップ２０６２として発射機の相対
位置を教示する。

【００６２】ステップ２０６４において、飛翔体を発射
機の搭載位置へ搭載して固定し、把持状態を解除する。
ステップ２０６５として、装填アームを持ち上げてステ
ップ２０６６へ移行する。ステップ２０６６において、
地上に仮置きした空の保護かごを回収するか否かを判断
する。空の保護かごを回収するときは、図１８のステッ
プ２０６７へ移行し、回収しないときは図１６のステッ
プ２０３２へ戻る。

【００６３】ステップ２０６７において、地上に仮置き
した空の保護かごの上方へ装填アームを移動し、ステッ
プ２０６８として地上に仮置きした空の保護かごを把持
する。ステップ２０６９として、空の保護かごを持ち上
げて、ステップ２０７０として空の保護かごを装填機上
へ移動する。ステップ２０７１において、空の保護かご
を装填機に搭載して固定し、把持状態を解除する。ステ
ップ２０７２において、装填アームを持ち上げて、ステ
ップ２０７３へ移行する。

【００６４】ステップ２０５１において、地上に置かれ
た飛翔体が存在するか否かが判断されるが、このときこ
のような飛翔体が存在しないと判断されたときはステッ
プ２０７３へ移行する。ステップ２０７３では、作業を
続行するかを作業者が判断して入力し、続行するときは
ステップ２０３１へ戻る。作業を続行しないときは、ス
テップ２０７４において装填アームを収納し、終了す
る。

【００６５】ここで、例えば図１６のステップ２０３５
又は２０３７において、発射機上の空の保護かご上方へ
装填アームを移動させる動作、ステップ２０４３におけ
る空の保護かごの移動、ステップ２０４５、２０４９に
おける装填アームの持ち上げ動作は、図１６において
「＊１」という符号が付されている。この動作「＊１」
は、教示データ、既知のデータに基づく自動位置決め制
御により行われる。このときの制御動作には、図７に示
された各種旋回軸を有する装填アーム１７と、図１９に
示された制御システムが用いられる。図１９において、
作業者からの指令が入力され、作業が選択されて教示さ
れる。この後、自動運転に入る。そして、位置の選択が
行われ、入力された教示位置の読み出しが行われる。ウ
エスト旋回軸Ｇ、ショルダ旋回軸Ｄ、エルボ旋回軸Ｃ、
及びヨーイング旋回軸Ｈにおいてそれぞれの目標角度が
設定される。ウエスト目標角が比較器１３１に入力さ
れ、後述するウエスト関節角検出センサ１３５からの出
力との差分が偏差として出力されて油圧モータ制御バル
ブ１３２に与えられる。油圧モータ制御バルブ１３２の
開度に応じてウエスト駆動油圧モータ６６が駆動し、減
速ギア６１で回転が減速し、ターンテーブル６５が回転
して、ウエスト旋回軸Ｇを中心とした旋回が行われる。
この旋回角がウエスト関節角検出センサ２０により検出
されて、比較器１３１に入力される。

【００６６】ショルダ目標角が比較器１３６に入力さ
れ、後述するショルダ関節角検出センサ１９が検出した
角度との偏差が求められて出力される。油圧シリンダ制
御バルブ１３７がこの偏差に基づいて開閉し、ショルダ
駆動油圧シリンダ６２が作動してショルダ旋回軸Ｄを旋
回する。ショルダ関節角検出センサ１９により旋回角が
検出され、比較器１３６に入力される。

【００６７】エルボ目標角が比較器１４０に入力され、
エルボ関節角検出センサ６３により検出されたエルボ角
との偏差が出力されて油圧シリンダ制御バルブ１４１に
入力される。エルボ油圧シリンダ６４がバルブ１４１の
開度に応じて作動し、エルボ旋回軸Ｃの回りを旋回す
る。この角度がエルボ関節角検出センサ６３により検出
されて比較器１４０に与えられる。

【００６８】把持装置１８のヨーイング目標角が比較器
１４４に入力され、ヨーイング関節角検出センサ３４が
検出した角度との偏差が電動モータ制御アンプ１４５に
入力され、制御信号が出力される。ヨーイング駆動電動
モータ１４６が、減速ギアターンテーブル１４７を回転
させて、ヨーイング旋回軸Ｈの周囲を旋回し、ヨーイン
グ関節角検出センサ３４により検出される。

【００６９】図１７のステップ２０５３、図１８のステ
ップ２０６８において、「＊２」が付された把持装置の
相対位置、方位ずれを自動補正する動作は、上記動作
「＊１」に、相対位置、方位自動補正動作が加わったも
ので、図２０に示された把持装置１８の前後摺動軸Ｅ、
左右摺動軸Ｊ、ヨーイング旋回軸Ｈを中心とする旋回動
作によりもたらされ、この動作は図２１に示された制御
システムが行う。

【００７０】作業者からの指令が制御装置１１２に入力
されていずれの行動を行うかが選択され、作動指令とと
もに位置センサ３０、３１に対して発光マーカ１１ａ、
１１ｂ、１２を識別するように指令が与えられる。作動
指令に基づき、動作量を求め、演算を行い、指令を出力
する処理が行われる。また、位置センサ３０、３１から
は発光マーカ１１ａ、１１ｂ、１２を検出してその位置
データが制御装置１１２に与えられる。これにより、制
御装置１１２からヨーイング動作指令、前後摺動動作指
令、左右摺動動作指令が、比較器１６１、１７１、１７
２をそれぞれ介して、把持装置ヨーイング旋回機構１６
２ａ、把持装置前後摺動機構１６２ｂ、把持装置左右摺
動機構１６２ｃにそれぞれ出力される。

【００７１】把持装置ヨーイング旋回機構１６２ａにお
いて、電動モータ制御アンプ１６３にヨーイング動作指
令が与えられると、電動モータ制御アンプ１６３から制
御信号が出力されてヨーイング駆動電動モータ３４が回
転し、減速ギアターンテーブル１６５が回転する。

【００７２】把持装置前後摺動機構１６２ｂにおいて、
前後摺動動作指令に基づいて電動モータ制御アンプ１６
６から制御信号が出力され、前後摺動駆動モータ１４９
が駆動されてボールネジ摺動ガイド１６７が駆動する。

【００７３】左右摺動動作指令が把持装置左右摺動機構
１６２ｃに入力されると、電動モータ制御アンプ１６８
がこの指令に基づいて制御信号を出力し、左右摺動駆動
電動モータ１６９が回転してボールネジ摺動ガイド１７
０が摺動する。

【００７４】図１６のステップ２０４４、図１７のステ
ップ２０５７等に「＊３」を付された動作は、上記動作
「＊２」に、把持装置の相対傾斜ずれを自動補正を加え
たものである。この動作は、図２２に示された把持装置
１８のローリング旋回軸Ｂ、ピッチング旋回軸Ａを中心
とした旋回動作によりもたらされ、図２３にはこのとき
の制御システムの構成を示す。

【００７５】作業者により、指令と発射機傾斜データと
が制御装置１１２に入力され、いずれかの行動が選択さ
れる。装填機傾斜データが読み出されて装填機の傾斜が
選択される。そして、制御装置１１２からはピッチング
目標値とローリング目標値とが出力されて、それぞれ比
較器１８１、１８５とに与えられる。比較器１８１にお
いて、ピッチング目標値と傾斜センサ３２が検出した傾
斜角との偏差が求められ、把持装置ピッチング旋回機構
１９１の油圧シリンダ制御バルブ１８２に与えられて偏
差に応じた開度となる。ピッチング駆動油圧シリンダ１
８３が動作して傾斜センサ３２が傾斜角を出力して比較
器１８１に出力する。

【００７６】ローリング目標値が比較器１８５に与えら
れて、傾斜センサ３３からの出力との偏差が求められ
て、把持装置ローリング旋回機構１９２の油圧シリンダ
制御バルブ１８６に与えられる。このバルブ１８６が偏
差に応じて開いてローリング駆動油圧シリンダ１８７が
動作し、傾斜センサ３３がローリング旋回角を検出し、
比較器１８５へ出力する。

【００７７】上述したように、本実施の形態によれば、
装填アームとして垂直多関節型アームを採用すること
で、保護かごを持ち上げるときに保護かごとアームとが
接触するのを防止することができる。これにより、保護
かご又はアームの損傷を防止するとともに、保護かごを
地上に仮置きするときに装填機のアウトリガを伸縮させ
る必要がなく、保護かごの荷崩れを防止することができ
る。このため、作業が安全で迅速となる。さらに、把持
装置にヨーイング旋回機能を持たせることで、把持した
保護かごの向きを自由に変えることができ、装填機、発
射機、保護かごの仮置きの向きに制約を与えない。よっ
て、狭い作業場での運用が可能となる。

【００７８】把持装置にそれぞれの旋回角の検出を行う
センサを設け、把持装置と装填アームとの結合箇所にピ
ッチング旋回機能とローリング旋回機能を持たせ、この
２軸の旋回で教示した発射機や装填機の傾斜に把持装置
の傾斜を一致させるように自動補正する。これにより、
装填アームの撓み等の変形が影響を与えないようにする
ことができ、アウトリガを用いて補正する方法より把持
装置を安定させることが可能で、補正が容易であり安全
に実行することができる。

【００７９】把持装置に設けた位置センサによって、発
射機の搭載面、装填機の搭載面、及び保護かごに設けた
発光マーカの位置を計測することで、発光マーカと位置
センサとの相対位置、方位ずれを求め、これが０となる
ように、把持装置に設けた前後摺動軸、左右摺動軸及び
ヨーイング旋回軸を中心に旋回することで、自動的に補
正することができる。これにより、アームの変形に影響
されることなく、把持装置の位置を設定することがで
き、微妙な補正が可能である。

【００８０】発射機、装填機の保護かご搭載面と、保護
かごの底面に設けた機械的センタリング機構を用いて、
把持装置にあそびが存在した場合や制御動作に遅れが生
じたとしても、補正が可能となる。

【００８１】把持装置には摺動負荷吸収機構及び上下負
荷吸収機構が設けられており、突風、あるいは保護かご
を把持する時、保護かごを発射機又は装填機の搭載面又
は地上面等に接触する時の衝撃を吸収することができる
ため、把持をより確実にし、装填作業を安全かつ確実な
ものにすることができる。

【００８２】作業を開始する際には、作業者によって
「装填／しゃ下」、「再装填」のいずれかの作業を選択
することで、選択した作業毎に予め設定された作業手順
に沿って対話形式で作業者がデータを入力して作業を進
めていき、必要に応じて装填機と発射機との相対位置や
地上に保護かごを仮置きする位置を教示することで、選
択された作業に必要な動作のみを自動的かつ迅速に行う
ことができる。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、本願発明の飛翔体
の装填方法及びその装置によれば、垂直多関節型アーム
を用いることで、アウトリガを用いて補正する方法にみ
られるような飛翔体の保護かごとアームとの接触を防止
し、飛翔体の荷崩れ等を防ぐことができ、また把持装置
が摺動負荷吸収機構を有する場合は、把持装置が保護か
ごを把持するとき、あるいは把持した保護かごを目標箇
所に搭載するとき等における衝撃を吸収して、装填作業
を安全に行うことができる。さらに、装填機が飛翔体を
装填する手順を予め記憶しておき、作業者が対話形式で
把持装置の移動経路、目標の概略位置を入力し、目標ま
での距離及び相対位置を自動計測して把持装置の姿勢を
自動補正しながら接近していくことで、選択された作業
に必要な動作のみを迅速かつ確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の一実施の形態による飛翔体の装填装
置搭載車両の概略を示した斜視図。

【図２】同装填装置における装填アームの構成を示した
斜視図。

【図３】同装填アームに設けられた上下負荷吸収機構の
構成を示した正面図及び側面図。

【図４】同装填アームの旋回軸を示した斜視図。

【図５】同装填アームによる保護かごの地上仮置き範囲
を示した平面図及び正面図。

【図６】同装填装置における機械的センタリング機構の
構成を示した斜視図。

【図７】同装填装置における相対距離計測のための位置
センサと発光マーカを示した斜視図。

【図８】同位置センサと同発光マーカとの位置関係を示
した斜視図。

【図９】同位置センサの受光面上に同発光マーカが捕捉
された状態を示した説明図。

【図１０】同位置センサと同発光マーカとの相対距離を
計測する処理の手順を示したフローチャート。

【図１１】同位置センサと同発光マーカとの相対距離、
方位ズレ量を計測する原理を示した説明図。

【図１２】同位置センサと同発光マーカとの相対距離、
方位ズレ量を計測し補正する手順を示したフローチャー
ト。

【図１３】同装填装置における操作部、制御装置、セン
サ、アクチュエータ、アウトリガ制御系の構成を示した
ブロック図。

【図１４】同装填装置における装填作業の手順を示した
フローチャート。

【図１５】同装填装置における装填作業のうちの「装填
／しゃ下」作業の手順を示したフローチャート。

【図１６】同装填装置における装填作業のうちの「再装
填」作業の一部の手順を示したフローチャート。

【図１７】同装填装置における装填作業のうちの「再装
填」作業の一部の手順を示したフローチャート。

【図１８】同装填装置における装填作業のうちの「再装
填」作業の一部の手順を示したフローチャート。

【図１９】同装填装置における教示データ及び既知デー
タを用いて自動位置決めを行うための制御システムの構
成を示したブロック図。

【図２０】同装填装置における把持装置の構成を示した
斜視図。

【図２１】同装填装置における把持装置の位置センサと
発光マーカとの相対位置、方位ズレを自動計測し補正す
る制御システムの構成を示したブロック図。

【図２２】同装填装置における把持装置の構成を示した
斜視図。

【図２３】同装填装置における把持装置の相対傾斜ズレ
を自動補正する制御システムの構成を示したブロック
図。

【図２４】同装填装置の把持装置における摺動負荷吸収
機構の構成を示した斜視図。

【符号の説明】

１０ 装填機車両 １１ａ、１１ｂ、１２ 発光マーカ １３ 機械的センタリング機構 １４ 水準整定用アウトリガ １５ 水準整定用傾斜センサ １６ 水準整定用制御装置 １７ 装填アーム １８ 把持装置 １９ ショルダ関節角検出センサ ２０ ウエスト関節角検出センサ ３０、３１ 位置センサ ３０ａ 収光レンズ ３０ａａ、３０ｂｂ 位置センサの視野 ３０ｃ 位置センサ受光面 ３２、３３ 相対傾斜計測用センサ ３４ ヨーイング関節角検出センサ ３５ 保護かご把持フック機構 ３６ 保護かご ３６ａ 保護かご底面 ３６ｂ センタリング嵌合ピン ３７ａ 第１アーム ３７ｂ 中間屈曲式アーム ３８ エルボ関節角検出センサ ４１ 上下負荷吸収ストッパ ４２ 上下負荷吸収フランジ ４３ 把持装置左右摺動機構 ４６ 負荷吸収緩衝ばね ６１ ウエストターンテーブル ６２ ショルダ駆動油圧シリンダ ６３ エルボ関節角検出センサ ６４ エルボ駆動油圧シリンダ ６５ 減速ギア ６６ ウエスト駆動油圧モータ ７１ 地上仮置き範囲 ７２ 可動範囲 ７３ 保護かご搭載ブロック ７４、７６ ヨーイング旋回センタリング範囲 ７５ 左右摺動センタリング範囲 ７７ 前後摺動センタリング範囲 ７８ 保護かご固定フック ７９ 支持爪差し込み用溝 ９１ 操作部 ９２ 位置センサ計測結果モニタ ９３ 制御装置対話モニタ ９４ 装填アーム展開押しボタンスイッチ ９５ 装填アーム収納押しボタンスイッチ ９６ 保護かご把持押しボタンスイッチ ９７ 保護かご把持解除押しボタンスイッチ ９８ 保護かご／装填アーム持ち上げ押しボタンスイッ
チ ９９ 自動位置決め押しボタンスイッチ １００ ピッチ及びロールフリー押しボタンスイッチ １０１ 発射機位置教示押しボタンスイッチ １０２ 地上仮置き位置教示押しボタンスイッチ １０３ 再装填作業教示押しボタンスイッチ １０４ 装填／しゃ下作業教示押しボタンスイッチ １０５ 判別Ｙｅｓ押しボタンスイッチ １０６ 判別Ｎｏ押しボタンスイッチ １０７ 非常停止押しボタンスイッチ １０８、１０９ ジョイスティック １１０ テンキー １１１ 位置選択キー １１２ 制御装置 １１４ 把持装置傾斜センサ １１５ 装填アーム駆動アクチュエータ １３１、１３６、１４０、１４４、１６１、１７１、１
７２、１８１、１８５比較器 １３２ 油圧モータ制御バルブ １３７、１４１ 油圧シリンダ制御バルブ １４５ 電動モータ制御アンプ １４６ ヨーイング駆動電動モータ １４７ 減速ギアターンテーブル １４９ 前後摺動駆動電動モータ １６２ａ 把持装置ヨーイング旋回機構 １６３ 電動モータ制御アンプ １６５ 減速ギアターンテーブル １６６ 電動モータ制御アンプ １６７、１７０ ボールネジ摺動ガイド １６８ 電動モータ制御アンプ １６９ 左右摺動駆動電動モータ １８２、１８６ 油圧シリンダ制御バルブ １８３ ピッチング駆動油圧シリンダ １８７ ローリング駆動油圧シリンダ １９１ 把持装置ピッチング旋回機構 １９２ 把持装置ローリング旋回機構 １９５ 摺動負荷吸収機構 ２０１ モータ ２０２ ギア ２０３ クラッチ ２０４ 駆動ギア ２０５ ブレーキ ２０６ 被駆動ギア ２０７ ボス ２０８、２０９ 軸 Ａ ピッチング旋回軸 Ｂ ローリング旋回軸 Ｃ エルボ旋回軸 Ｄ ショルダ旋回軸 Ｅ 前後摺動軸 Ｆ 左右摺動軸 Ｇ ウエスト旋回軸 Ｈ ヨーイング旋回軸 Ｊ 左右摺動軸

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】装填装置搭載車両上にアームが設けられ、
   このアームは、 垂直軸回りに回転する垂直軸回り回転駆動部と、 前記垂直軸回りの回転角を検出する垂直軸回り回転角検
   出手段と、 第１の水平軸回りに回転する第１の水平軸回り回転駆動
   部と、 前記第１の水平軸回りの回転角を検出する第１の水平軸
   回り回転角検出手段と、 第２の水平軸回りに回転する第２の水平軸回り回転駆動
   部と、 前記第２の水平軸回りの回転角を検出する第２の水平軸
   回り回転角検出手段と、 前記アームと同一方向、前記アームと直交する方向、前
   記アームと直交する方向に対して直交する方向のそれぞ
   れの軸回りに回転可能に装着された把持装置と、 を備えたことを特徴とする飛翔体の装填装置。
2. 【請求項２】前記把持装置は、 保護かごを把持する把持フックと、 前記把持フックが取り付けられた把持フック取付台と、 前記把持フック取付台にバネを介して取り付けられ、傾
   斜角を検出する傾斜センサと目標の位置を検出する位置
   センサとが設けられた台座と、 前記台座に取り付けられたレールと、 前記レールを介して、前記台座と前記アームとを相対的
   に摺動させる駆動装置と、 を備えることを特徴とする請求項１記載の飛翔体の装填
   装置。
3. 【請求項３】車両上に設けられた装填装置の記憶部に装
   填装置の作業の種類と前記アームの動作の手順を記憶部
   に記憶させるステップと、 前記記憶部から前記装填装置の作業の種類を対話方式で
   呼び出すステップと、 前記把持装置の移動経路、装填すべき目標の概略位置、
   発射機及び装填機のそれぞれの傾斜角に関するデータを
   前記動作の手順に従って作業者が対話形式で入力するス
   テップと、 前記記憶部に記憶された動作手順と、作業者により入力
   されたデータとに従い、さらに目標と前記把持装置との
   相対距離及び前記把持装置の目標に対する相対姿勢を自
   動計測して前記把持装置の姿勢を自動補正しながら、目
   標へ向かって前記把持装置を接近させていくステップ
   と、 を備えたことを特徴とする飛翔体の装填方法。
4. 【請求項４】前記把持装置が保護かごを把持するステッ
   プと、保護かごを目標位置におくステップとをさらに備
   え、これらのステップにおいては、前記把持装置が有す
   る台座と把持フックとの間で相対的に２軸方向に摺動し
   得る状態にして負荷を吸収することを特徴とする請求項
   ３記載の飛翔体の装填方法。