クレーンのティーチングプレイバック装置
【課題】座標データのデータ量が少なくても可及的に再現精度を向上させるとともに、ティーチング作業を容易に行うことのできるクレーンのティーチングプレイバック装置を提供する。
【解決手段】コントローラ３０は、遠隔操作器７０の４つの選択スイッチ７１、７２、７３、７４の操作状態を監視して、ティーチングモードのときには、いずれかの選択スイッチの状態が変わったときに、そのときのブーム先端部の座標データとフックの座標データをそれぞれ記憶するとともに、プレイバックモードのときには、ティーチングモードにおいて記憶したブーム先端部とフックの座標を直線移動によって順方向または逆方向に順次に再現する。
【解決手段】コントローラ３０は、遠隔操作器７０の４つの選択スイッチ７１、７２、７３、７４の操作状態を監視して、ティーチングモードのときには、いずれかの選択スイッチの状態が変わったときに、そのときのブーム先端部の座標データとフックの座標データをそれぞれ記憶するとともに、プレイバックモードのときには、ティーチングモードにおいて記憶したブーム先端部とフックの座標を直線移動によって順方向または逆方向に順次に再現する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレーンのティーチングプレイバック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のブーム付き作業機のティーチングプレイバック装置において、ティーチングは、例えば特許文献１記載の技術においては、予め決められた時間ステップ毎にブーム先端部の作業装置の座標データを記憶させている。
他の技術として、繰り返し同じ動作が求められる産業用ロボット等に使用されるティーチングでは、プレイバックを行いたい一連の動作を複数のポイントに分割し、それぞれのポイント毎にその座標データを記憶させるという作業を、オペレータが手動操作でロボットを動かして行なうようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２８７８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、ティーチング時、予め決められた時間ステップ毎に座標データを記憶させるため、時間ステップの間隔を小さくすれば座標データの分解能が増し、プレイバック時の再現精度は良くなるもののデータ量が多くなるという問題がある。一方、時間ステップの間隔を大きくすればデータ量が少なくなるものの分解能が荒くなり、プレイバック時の再現精度が低下するという問題がある。よって、記憶させるデータ量とプレイバック時の再現精度とのバランスを取ることが重要になってくる。
【０００５】
また、クレーン作業は、一般的な産業用ロボットとは異なり、一定の規則性や繰り返し性が常時求められるものではなく、必要なときだけ繰り返し作業ができることが望ましい。そのため、プレイバックを行いたい作業が生じた都度、一般的な産業用ロボットのようにポイントにクレーンを動かして、ティーチング作業を行うのは面倒である。
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、ティーチング時に記憶させるデータ量が少なくても、プレイバック時の再現精度を向上させるとともに、ティーチング作業を容易に行うことのできるクレーンのティーチングプレイバック装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ところで、例えば車両搭載型のクレーンは、クレーンのブーム伸縮、ブーム起伏、ブーム旋回およびウインチ巻上巻下の各アクチュエータに対応した選択スイッチと、アクチュエータの作動速度を制御するための速度レバーとを有する遠隔操作器と、この遠隔操作器からの信号に基づいて、対応するアクチュエータを駆動させるコントローラとを備え、遠隔操作器によるクレーン作業が行われる。
【０００７】
ここで、上記車両搭載型クレーンの遠隔操作器では、通常、選択スイッチとしてトグルスイッチが用いられ、このトグルスイッチは、中立位置から２方向（上方および下方）に傾倒可能になっており、傾倒すると該当する操作信号がＯＮするようになっている。また、速度レバーにはポテンショメータが内蔵され、速度レバーの引き量に応じた比例信号が出力されるようになっている。遠隔操作器によるクレーン作業を行なう場合、まず、遠隔操作器側では、選択スイッチで作動させたいアクチュエータとその作動方向を選択し、速度レバーを操作する。この際、コントローラ側では、遠隔操作器の選択スイッチの操作により、使用されるアクチュエータとその作動方向が決定する。そして、速度レバーの操作により、所望のアクチュエータが作動開始し、操作量に応じて作動速度の調整を行うようになっている。ただし、速度レバーを操作していなければ、アクチュエータは作動しない。なお、上記特許文献１記載のブーム付き作業機や産業用ロボットにおいては、これらの選択スイッチおよび速度レバーは装備されておらず、一般に比例制御型のジョイスティックレバーを用いている。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑み、クレーンの遠隔操作器におけるＯＮ／ＯＦＦタイプの選択スイッチと速度レバーの操作によりアクチュエータを作動させるといった特性を利用して、プレイバックの再現精度を保ちつつ、必要最小限の座標データのみを記憶させることを可能としたものである。
すなわち、上記課題を解決するために、本発明は、クレーンのブーム伸縮、ブーム起伏、ブーム旋回およびウインチ巻上巻下の各アクチュエータに対応した選択スイッチを有する遠隔操作器と、該遠隔操作器の選択スイッチからのＯＮ／ＯＦＦの信号に基づいて、対応するアクチュエータを駆動させるコントローラとを備えるクレーンに用いられ、該クレーンの一連の動作内容の記憶、並びにその一連の動作内容の再生および逆再生が可能なティーチングプレイバック装置であって、前記コントローラは、ティーチングモードのときには、前記遠隔操作器のいずれかの選択スイッチのＯＮ／ＯＦＦの信号の状態が変わったときに、そのときのブーム先端部の座標データとフックの座標データを記憶するとともに、プレイバックモードのときには、前記ティーチングモードにおいて記憶したブーム先端部とフックの座標を直線移動によって順方向または逆方向に順次に再現することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るクレーンのティーチングプレイバック装置によれば、ティーチング時の座標データを記憶するタイミングは、遠隔操作器の選択スイッチからのＯＮ／ＯＦＦの信号に基づいて決定されるので、必要最小限の座標データの記憶量で済む。そして、プレイバックモードのときには、ティーチングモードにおいて記憶したブーム先端部とフックの座標を直線移動によって順方向または逆方向に順次に再現するので、座標データの記憶量が少なくても、従来（例えば上記特許文献１）の時間ステップ毎に記憶させるティーチングプレイバック技術と、同等の再現精度を得ることができる。
【００１０】
ここで、前記遠隔操作器が、前記アクチュエータの作動開始と作動速度を制御するための速度レバーを備えているので、前記コントローラが、前記ティーチングモードのときには、いずれかの選択スイッチがＯＮの状態で、速度レバーの操作／非操作の状態が変わったときと、速度レバーが操作状態で、いずれかの選択スイッチのＯＮ／ＯＦＦの信号の状態が変わったときに、そのときのブーム先端部の座標データとフックの座標データを記憶することは好ましい。このような構成であれば、仮に速度レバーを操作せずに選択スイッチのみをＯＮ／ＯＦＦさせてしまうクレーンが動作しないような操作をした場合に、そのときの座標データの取得についてはキャンセルすることができる。よって、余計なデータ量を増やさない構成とする上でより好適である。
【発明の効果】
【００１１】
上述のように、本発明によれば、ティーチング時に記憶させるデータ量が少なくても、プレイバック時の再現精度を向上させるとともに、ティーチング作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るクレーンの一実施形態としての車両搭載型クレーンを説明する構成図である。
【図２】図１の車両搭載型クレーンの制御装置を説明する構成図である。
【図３】遠隔操作器の説明図であり、同図（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】コントローラで実行されるティーチングプレイバック処理のフローチャートである。
【図５】ティーチング処理時の動作を説明する図である。
【図６】ティーチング処理時の動作を説明する図である。
【図７】ティーチング処理時の動作を説明する図である。
【図８】ティーチング処理時の動作を説明する図である。
【図９】２連動操作でのティーチング処理時の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
図１に示すように、この車両搭載型クレーン（以下、単に「クレーン」ともいう）１は、アウトリガ２を備えたベース４上にコラム６が旋回自在に設けられ、このコラム６の上端部に伸縮するブーム７が起伏自在に枢支されている。コラム６にはウインチ１１が設けられており、このウインチ１１からワイヤロープ１２をブーム７の先端部７ｓに導いて、ブーム７の先端部７ｓの滑車（図示略）を介して吊荷用のフック１３に掛回すことにより、フック１３をブーム７の先端部７ｓから吊下している。
【００１４】
ここで、このクレーン１には、コラム６の旋回、ブーム７の起伏と伸縮、及びウインチ１１の巻上巻下の作動を行うための複数のアクチュエータとして、旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、ウインチ用油圧モータ１０、及びアウトリガ用油圧シリンダ３Ｌ、３Ｒを備えている。
そして、これらの旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、ウインチ用油圧モータ１０、及びアウトリガ用油圧シリンダ３Ｌ、３Ｒは、図２に示すように、何れも車両のエンジン１５のＰＴＯ１６に連結して駆動される油圧ポンプ１７からコントロールバルブ２０を介して圧油を供給することにより作動するようになっている。
【００１５】
ここで、上記コントロールバルブ２０は、上記各アクチュエータをそれぞれ制御する複数の切換弁を連結して構成した多連結弁装置であり、図２に示すように、旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、及びウインチ用油圧モータ１０の、各アクチュエータにそれぞれ対応する複数の切換弁３１、３２、３３、３４と、アウトリガ用油圧シリンダ３Ｌ、３Ｒの、各アクチュエータにそれぞれ対応する複数の切換弁２８、２９と、車両のエンジン１５の回転数を制御して各アクチュエータを所望の速度で作動させるためのアクセルシリンダ５０とを備えており、各切換弁３１、３２、３３、３４と、アクセルシリンダ５０は、コントローラ３０で制御される。
【００１６】
さらに、図２に示すように、このクレーン１は、上記ブーム７の長さを検出するブーム長検出器６１、ブーム７の起伏角度を検出するブーム角度検出器６２、コラム６の旋回角度を検出する旋回角度検出器６３、ウインチ１１からのワイヤロープ１２の繰り出し、および繰り込み量を検出するウインチドラム回転検出器６４を備えている。そして、各検出器からの信号は、クレーンのコントローラ３０に読み込まれ、コントローラ３０は、上記各検出器からの信号により、ブーム７の先端部７ｓの位置とフック１３の位置を３次元座標として認識できるようになっている。なお、ワイヤロープ１２の繰り出し、繰り込み量を検出する方法は種々考えられるが、本実施形態の例では、ウインチドラムの回転を検出して、繰り出しおよび繰り込み量を計算する方法を採用した例である。
【００１７】
つまり、このクレーン１は、ブーム長検出器６１でブーム７の長さを検出することができるので、コントローラ３０側ではブーム長さがわかり、同様に、ブーム角度検出器６２でブーム７の起伏角度を検出することができるので、ブームの起伏角度がわかる。また、ウインチドラム回転検出器６４でウインチ１１からのワイヤロープ１２の繰り出し、繰り込み量を検出することができるので、ブーム７の先端とフック１３間の距離がわかり、旋回角度検出器６３でコラム６の旋回角度を検出することができるので、ブーム７の旋回角度がわかる。
【００１８】
なお、厳密には、ブーム７の長さが変化すると先端部７ｓとフック１３間の距離が変わってしまうため、ウインチドラム回転検出器６４単独ではブーム７の先端部７ｓとフック１３間の距離を検出することはできないが、ブーム長検出器６１とブーム角度検出器６２によってブーム長さとブーム角度の変化を同時に検出し、距離の変動分を補正することでブーム７の先端部７ｓとフック１３間の距離を検出することが可能となっている。
【００１９】
また、上記遠隔操作器７０は、図３に示すように、クレーン１の各アクチュエータを動作させるための、ブーム起伏選択スイッチ７１、フック巻上巻下選択スイッチ７２、ブーム伸縮選択スイッチ７３、および左右旋回選択スイッチ７４の４つの選択スイッチと、クレーン１の作動速度を制御するための速度レバー７５を有している。
詳しくは、この遠隔操作器７０は、選択スイッチ７１、７２、７３、７４としてトグルスイッチが用いられ、このトグルスイッチは、中立位置から２方向（上方および下方）に傾倒可能になっており、傾倒すると該当する操作信号がＯＮするようになっている。また、速度レバー７５にはポテンショメータが内蔵され、速度レバー７５の引き量に応じた比例信号が出力されるようになっている。
【００２０】
そして、この遠隔操作器７０からは、所定の操作データが、図２に示す、クレーン１の制御装置の受信機１９に送信され、コントローラ３０に送られる。受信機１９は、遠隔操作器７０との間で、クレーン作業に必要な操作データをはじめとする必要なデータを無線通信で授受するようになっている。そのため、コントローラ３０側では、遠隔操作器７０の選択スイッチ７１、７２、７３、７４の操作によるＯＮ／ＯＦＦの信号により、作動するアクチュエータとその作動方向が判る。そして、速度レバー７５の操作による比例信号により、所望のアクチュエータの作動を開始させるようになっている。ここで、４つの選択スイッチ７１、７２、７３、７４のうち複数を選択すると複数のアクチュエータが連動して作動するようになる。
【００２１】
また、この遠隔操作器７０には、オペレータが、ティーチング処理（後述する）の実行の開始と終了を入力するためのティーチングモード開始／終了ボタン７６が設けられている。ティーチングモード開始／終了ボタン７６は、一度押されるとティーチングモードが開始され、再度押されるとティーチングモードが終了するようになっている。また、この遠隔操作器７０には、２つのプレイバックボタン７７、７８も設けられている。各プレイバックボタン７７、７８は、ティーチングモードによって記憶されたティーチング内容の再生および逆再生がそれぞれ可能になっている。つまり、プレイバックボタン７７を押せば記憶されたティーチング内容が順方向（記憶された順序）にプレイバックされ、プレイバックボタン７８を押せば記憶されたティーチング内容が逆方向（記憶された順序とは逆の順序）にプレイバックされるようになっている。なお、プレイバックの実行速度は、プレイバックボタン７７、７８が押されたときには、最初は最も遅い速度から起動し、徐々に速度を上げ、最後は徐々に速度を下げて停止するように設定されている。
【００２２】
次に、上記コントローラ３０についてより詳しく説明する。
このコントローラ３０は、以下いずれも図示しない、所定の制御プログラムに基づいて、演算およびこの車両搭載型クレーン１のシステム全体を制御するＣＰＵと、所定領域に予めＣＰＵの制御プログラム等を格納しているＲＯＭ等の記憶装置と、ＲＯＭ等の記憶装置から読み出したデータやＣＰＵの演算過程で必要な演算結果を格納するためのＲＡＭと、クレーン１の遠隔操作器７０等を含めた外部装置に対してデータの入出力を媒介するＩ／Ｆ（インターフェイス）とを有して構成されている。これらは、データを転送するための信号線であるバスで相互にかつデータ授受可能に接続されている。そして、遠隔操作器７０からは、クレーン１の各アクチュエータを作動させる実行指令となる所定の操作信号が入力されるようになっている。
【００２３】
次に、このコントローラ３０で実行されるティーチング処理について図４を参照しつつ説明する。
このティーチング処理は、遠隔操作器７０のティーチングモード開始／終了ボタン７６（図３（ａ）参照）が押されると実行され、コントローラ３０でティーチング処理が実行されると、図４に示すように、まず、ステップＳ１に移行して、それまでにティーチングされていた記憶データが初期化されてステップＳ２に移行する。ステップＳ２では、ティーチング時の座標データを記憶するタイミングを遠隔操作器７０の選択スイッチ７１、７２、７３、７４のＯＮ／ＯＦＦの信号の状態の変化に基づいて行う。つまり、選択スイッチ７１、７２、７３、７４のうち、いずれかの選択スイッチがＯＦＦからＯＮに変化したか否かを監視し、いずれかの選択スイッチがＯＦＦからＯＮに変化したとき（Ｙｅｓ）はステップＳ４に移行し、そうでないとき（Ｎｏ）はステップＳ３に移行する。また、同様にして、ステップＳ３では、選択スイッチ７１、７２、７３、７４のうち、いずれかの選択スイッチがＯＮからＯＦＦに変化したか否かを監視し、いずれかの選択スイッチがＯＮからＯＦＦに変化したとき（Ｙｅｓ）はステップＳ４に移行し、そうでないとき（Ｎｏ）はステップＳ６に移行する。
【００２４】
ステップＳ４では、現在のブーム先端部７ｓの座標を記憶し、続くステップＳ５では、現在のフック１３の座標を記憶してステップＳ６に移行する。ここで、本実施形態の例では、ブーム先端部７ｓの位置の測定箇所は、ブーム先端部７ｓのシーブピンの中心位置（横方向はブームの中央の位置）とし、フック１３の位置の測定箇所は、フック１３のシーブピン中心（横方向はフックの中央の位置）を測定点としてこれを記憶するものとした。
【００２５】
そして、ステップＳ６では、遠隔操作器７０のティーチングモード開始／終了ボタン７６（図３（ａ）参照）が押されたか否かを監視し、ティーチングモード開始／終了ボタン７６が押されたとき（Ｙｅｓ）は通常モードに復帰し、そうでないとき（Ｎｏ）はステップＳ２に処理を戻してティーチングモードを継続する。
図５〜図８に具体例を示しつつ説明すると、今、オペレータが遠隔操作器７０のティーチングモード開始／終了ボタン７６（図３（ａ）参照）を押すとティーチングが可能な状態となる（図４のステップＳ１）。ここで、例えばオペレータがフック巻上巻下選択スイッチ７２を巻上方向に操作したとすると（ステップＳ２）、コントローラ３０では、図５に示すように、現在のブーム先端部７ｓの座標ＢＰ１および現在のフック１３の座標ＨＰ１を記憶する（ステップＳ４，Ｓ５）。
【００２６】
次いで、以下同様に、オペレータが、ある程度の巻上げ操作を継続した後に、フック巻上巻下選択スイッチ７２の操作を止めて（ステップＳ３）、ブーム伸縮選択スイッチ７３を伸長方向に操作したとすると（ステップＳ２）、コントローラ３０では、図６に示すように、現在のブーム先端部７ｓの座標ＢＰ２、ＢＰ３および現在のフック１３の座標ＨＰ２、ＨＰ３をそれぞれ記憶する（ステップＳ４，Ｓ５）。
【００２７】
次いで、オペレータが、ある程度のブーム伸長操作を継続した後に、ブーム伸縮選択スイッチ７３の操作を止めて（ステップＳ３）、ブーム起伏選択スイッチ７１を伏せ方向に操作したとすると（ステップＳ２）、コントローラ３０では、図７に示すように、現在のブーム先端部７ｓの座標ＢＰ４、ＢＰ５および現在のフック１３の座標ＨＰ４、ＨＰ５をそれぞれ記憶する（ステップＳ４，Ｓ５）。
【００２８】
次いで、オペレータが、ある程度のブーム伏せ操作を継続した後に、ブーム起伏選択スイッチ７１の操作を止めたとすると（ステップＳ３）、コントローラ３０では、図８に示すように、現在のブーム先端部７ｓの座標ＢＰ６および現在のフック１３の座標ＨＰ６をそれぞれ記憶して（ステップＳ４，Ｓ５）、ティーチングモード開始／終了ボタン７６（図３（ａ）参照）を再度押すと、ティーチングモードを終了して通常モードに復帰する（ステップＳ６）。
【００２９】
これにより、ブーム先端部７ｓの座標ＢＰ１〜６、およびフック１３の座標ＨＰ１〜６がコントローラ３０の記憶装置に格納される。上記例示した記憶内容の最終記憶内容を以下の表１に示すととともに、最終記憶内容の各座標のイメージを図８に併せて示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
これら座標ＢＰ１〜６、ＨＰ１〜６は、ティーチングモード開始／終了ボタン７６が改めて押されるまでは記憶されており、オペレータが遠隔操作器７０のプレイバックボタン７７、７８（図３（ａ）参照）を押すとプレイバックが可能である。つまり、プレイバックボタン７７を押せば順方向（ＢＰ１〜６方向、ＨＰ１〜６方向）にプレイバックされ、プレイバックボタン７８を押せば逆方向（ＢＰ６〜１方向、ＨＰ６〜１方向）にプレイバックされる。
【００３２】
このように、本発明に係るクレーンのティーチングプレイバック装置においては、座標データの記憶に時間ステップの観念を入れず、座標の測定点でもって空間認識を行い、各アクチュエータの作動の始点と終点とを座標上で管理するものである。換言すれば、選択スイッチ７１、７２、７３、７４のＯＮのときの座標データとＯＦＦときの座標データさえ記憶しておけば、その間のブーム先端部７ｓは直線で動いているとみなせるし、フック１３の位置についても、ブーム先端部７ｓから吊り下げられているものであるから、やはり直線で動いているとみなせるのである。
【００３３】
次に、このティーチングプレイバック装置の作用・効果について説明する。
上述したように、このクレーンのティーチングプレイバック装置によれば、ティーチング時の座標データを記憶するタイミングを、遠隔操作器の４つの選択スイッチ７１、７２、７３、７４からのＯＮ／ＯＦＦの信号に基づいて決定されるので、必要最小限の座標データを記憶することで構成できる。よって、ティーチングモード開始／終了ボタン７６を押してティーチングモードを開始すれば、クレーンを作動させたい方向に障害物がある場合でも、特に意識せずに通常に障害物を避けたクレーン操作を行えば、当該操作に対応して、ブーム先端部７ｓの座標データとフック１３の座標データの記憶が行われる。
【００３４】
そして、障害物近傍のクレーン操作をその後も繰り返し行うときであれば、プレイバックモードのときには、２つのプレイバックボタン７７、７８の操作を適宜に行うだけで、ティーチングモードにおいて記憶したブーム先端部とフックの座標を直線移動によって順方向（プレイバックボタン７７を押したとき）または逆方向（プレイバックボタン７８を押したとき）に順次に再現するので、記憶容量を少なくしつつも、従来（例えば上記特許文献１）の時間管理によるティーチングプレイバック技術に比べて、同等のプレイバック精度を得ることができる。
以上説明したように、このティーチングプレイバック装置によれば、ティーチング時に記憶させるデータ量が少なくても、プレイバック時の再現精度を向上させるとともに、ティーチング作業を容易に行うことができる。
【００３５】
なお、本発明に係るクレーンのティーチングプレイバック装置は、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。
例えば、上記実施形態では、ティーチングモードのときに、いずれかの選択スイッチのＯＮ／ＯＦＦの信号の状態が変わったときに、そのときのブーム先端部の座標データとフックの座標データを記憶する例を説明したが、仮に選択スイッチ７１、７２、７３、７４を間違って傾倒してしまい、速度レバーを引く前に気づいて選択スイッチの操作をやり直した場合であっても、クレーンが動作しないのにもかかわらず、各選択スイッチのＯＮ／ＯＦＦの信号に対応して、ブーム先端部７ｓの座標データとフック１３の座標データの記憶が行われてしまう。このような構成であっても実質的に問題はないものの無駄に記憶されたデータが増えることにはなる。そこで、このような不要なデータの記憶をキャンセル可能な構成としてもよい。
【００３６】
具体的には、上記遠隔操作器７０は、アクチュエータの作動量を制御する速度レバー７５を備えている。よって、コントローラ３０が、ティーチングモードのときには、いずれかの選択スイッチ７１、７２、７３、７４がＯＮの状態で、速度レバー７５の操作／非操作の状態が変わったときと、速度レバー７５が操作状態で、いずれかの選択スイッチ７１、７２、７３、７４のＯＮ／ＯＦＦの信号の状態が変わったときに、そのときのブーム先端部７ｓの座標データとフック１３の座標データを記憶する構成とすることができる。このような構成とすれば、仮に速度レバー７５を操作せずに選択スイッチ７１、７２、７３、７４のみをＯＮ／ＯＦＦさせてしまうクレーンは動作しないような操作をした場合であっても、そのときの座標データの取得についてはキャンセルすることができる。よって、余計なデータ量を増やさない構成とする上でより好適である。
【００３７】
また、上記実施形態のティーチング例では、ティーチングモード時に、選択スイッチ７１、７２、７３、７４の複合操作を行わない単独操作を原則とした例で説明したが、これに限らず、本発明に係るクレーンのティーチングプレイバック装置において、選択スイッチ７１、７２、７３、７４の複合操作に適用することもできる。
具体的な動作の例としては、例えば図９に示すように、クレーンを作動させたい方向に障害物がある場合に、ブーム伸縮選択スイッチ７３をＯＮとしたまま、フック巻上巻下選択スイッチ７２を、ＯＦＦ〜ＯＮ〜ＯＦＦと操作し、特に意識せずに障害物を避けたクレーン操作を行えば、図４において、ステップＳ６からステップＳ２に処理を戻してティーチングモードを継続するループとなっているため、フック巻上巻下選択スイッチ７２をＯＦＦ〜ＯＮしたときと、同じくＯＮ〜ＯＦＦしたときのブーム先端部７ｓの座標データとフック１３の座標データが記憶できるようになっている。したがって、図９のＢＰ１〜４、ＨＰ１〜４に対応したブーム先端部７ｓの座標データとフック１３の座標データが記憶されるように構成することができる。
【００３８】
そして、図９に示す障害物近傍のクレーン操作をその後も繰り返し行うときであれば、上述の実施形態同様に、プレイバックモードのときには、２つのプレイバックボタン７７、７８の操作を適宜に行うだけで、ティーチングモードにおいて記憶したブーム先端部とフックの座標を直線移動によって順方向（プレイバックボタン７７を押したとき）または逆方向（プレイバックボタン７８を押したとき）に順次に再現するので、この変形例においても、記憶容量を少なくしつつも、従来（例えば上記特許文献１）の時間ステップ毎に記憶させるティーチングプレイバック技術に比べて、同等のプレイバック精度を得ることができる。
【００３９】
また、ティーチングを行う際に、選択スイッチのクリック操作（選択スイッチを瞬時に中立に戻し再度入れる操作）の制御技術（例えば特開２００３−７３０７３号公報記載の制御技術）を盛り込むこともできる。
例えば、ブームの伸長作動に加えてウインチ巻下げ作動を連動させる場合、ブーム伸縮選択スイッチ７３とフック巻上巻下選択スイッチ７２を適宜クリック操作することで、ブームの伸長作動に対するウインチの巻下げ作動の割合を変化させることができる。この場合でも、選択スイッチのＯＮ／ＯＦＦ操作によりクリック操作を行うため、ティーチング時には、クリック操作により作動割合が変化した位置でのブーム先端部７ｓの座標データとフック１３の座標データが記憶されることになる。
【００４０】
また、図４のフローチャートにおいて、ブーム起伏操作中にブーム起伏用油圧シリンダ９のストロークエンドに達したときや、ブーム伸縮操作中にブーム伸縮用油圧シリンダ８のストロークエンドに達したときなどは、そのときの座標データを記憶させるステップを追加することで、より好ましい形態となる。
【符号の説明】
【００４１】
１ 車両搭載型クレーン（クレーン）
２ アウトリガ
３Ｌ、３Ｒ アウトリガ用油圧シリンダ
４ ベース
５ 旋回用油圧モータ
６ コラム
７ ブーム
８ ブーム伸縮用油圧シリンダ
９ ブーム起伏用油圧シリンダ
１０ ウインチ用油圧モータ
１１ ウインチ
１２ ワイヤロープ
１３ フック
１４ タンク
１５ エンジン
１６ ＰＴＯ
１７ 油圧ポンプ
１８ 操作レバー
１９ 受信機
２０ コントロールバルブ
３０ コントローラ
３１、３２、３３、３４ 切換弁
３５ 減圧弁
３６ メインスプール
３７ パイロットピストン
４０ 位置検出器
４１ 比例ソレノイド
５０ アクセルシリンダ
５１ 比例ソレノイド
５２ メインスプール
５３ 位置検出器
６１ ブーム長検出器
６２ ブーム角度検出器
６３ 旋回角度検出器
６４ ウインチドラム回転検出器
７０ 遠隔操作器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレーンのティーチングプレイバック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のブーム付き作業機のティーチングプレイバック装置において、ティーチングは、例えば特許文献１記載の技術においては、予め決められた時間ステップ毎にブーム先端部の作業装置の座標データを記憶させている。
他の技術として、繰り返し同じ動作が求められる産業用ロボット等に使用されるティーチングでは、プレイバックを行いたい一連の動作を複数のポイントに分割し、それぞれのポイント毎にその座標データを記憶させるという作業を、オペレータが手動操作でロボットを動かして行なうようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２８７８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、ティーチング時、予め決められた時間ステップ毎に座標データを記憶させるため、時間ステップの間隔を小さくすれば座標データの分解能が増し、プレイバック時の再現精度は良くなるもののデータ量が多くなるという問題がある。一方、時間ステップの間隔を大きくすればデータ量が少なくなるものの分解能が荒くなり、プレイバック時の再現精度が低下するという問題がある。よって、記憶させるデータ量とプレイバック時の再現精度とのバランスを取ることが重要になってくる。
【０００５】
また、クレーン作業は、一般的な産業用ロボットとは異なり、一定の規則性や繰り返し性が常時求められるものではなく、必要なときだけ繰り返し作業ができることが望ましい。そのため、プレイバックを行いたい作業が生じた都度、一般的な産業用ロボットのようにポイントにクレーンを動かして、ティーチング作業を行うのは面倒である。
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、ティーチング時に記憶させるデータ量が少なくても、プレイバック時の再現精度を向上させるとともに、ティーチング作業を容易に行うことのできるクレーンのティーチングプレイバック装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ところで、例えば車両搭載型のクレーンは、クレーンのブーム伸縮、ブーム起伏、ブーム旋回およびウインチ巻上巻下の各アクチュエータに対応した選択スイッチと、アクチュエータの作動速度を制御するための速度レバーとを有する遠隔操作器と、この遠隔操作器からの信号に基づいて、対応するアクチュエータを駆動させるコントローラとを備え、遠隔操作器によるクレーン作業が行われる。
【０００７】
ここで、上記車両搭載型クレーンの遠隔操作器では、通常、選択スイッチとしてトグルスイッチが用いられ、このトグルスイッチは、中立位置から２方向（上方および下方）に傾倒可能になっており、傾倒すると該当する操作信号がＯＮするようになっている。また、速度レバーにはポテンショメータが内蔵され、速度レバーの引き量に応じた比例信号が出力されるようになっている。遠隔操作器によるクレーン作業を行なう場合、まず、遠隔操作器側では、選択スイッチで作動させたいアクチュエータとその作動方向を選択し、速度レバーを操作する。この際、コントローラ側では、遠隔操作器の選択スイッチの操作により、使用されるアクチュエータとその作動方向が決定する。そして、速度レバーの操作により、所望のアクチュエータが作動開始し、操作量に応じて作動速度の調整を行うようになっている。ただし、速度レバーを操作していなければ、アクチュエータは作動しない。なお、上記特許文献１記載のブーム付き作業機や産業用ロボットにおいては、これらの選択スイッチおよび速度レバーは装備されておらず、一般に比例制御型のジョイスティックレバーを用いている。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑み、クレーンの遠隔操作器におけるＯＮ／ＯＦＦタイプの選択スイッチと速度レバーの操作によりアクチュエータを作動させるといった特性を利用して、プレイバックの再現精度を保ちつつ、必要最小限の座標データのみを記憶させることを可能としたものである。
すなわち、上記課題を解決するために、本発明は、クレーンのブーム伸縮、ブーム起伏、ブーム旋回およびウインチ巻上巻下の各アクチュエータに対応した選択スイッチを有する遠隔操作器と、該遠隔操作器の選択スイッチからのＯＮ／ＯＦＦの信号に基づいて、対応するアクチュエータを駆動させるコントローラとを備えるクレーンに用いられ、該クレーンの一連の動作内容の記憶、並びにその一連の動作内容の再生および逆再生が可能なティーチングプレイバック装置であって、前記コントローラは、ティーチングモードのときには、前記遠隔操作器のいずれかの選択スイッチのＯＮ／ＯＦＦの信号の状態が変わったときに、そのときのブーム先端部の座標データとフックの座標データを記憶するとともに、プレイバックモードのときには、前記ティーチングモードにおいて記憶したブーム先端部とフックの座標を直線移動によって順方向または逆方向に順次に再現することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るクレーンのティーチングプレイバック装置によれば、ティーチング時の座標データを記憶するタイミングは、遠隔操作器の選択スイッチからのＯＮ／ＯＦＦの信号に基づいて決定されるので、必要最小限の座標データの記憶量で済む。そして、プレイバックモードのときには、ティーチングモードにおいて記憶したブーム先端部とフックの座標を直線移動によって順方向または逆方向に順次に再現するので、座標データの記憶量が少なくても、従来（例えば上記特許文献１）の時間ステップ毎に記憶させるティーチングプレイバック技術と、同等の再現精度を得ることができる。
【００１０】
ここで、前記遠隔操作器が、前記アクチュエータの作動開始と作動速度を制御するための速度レバーを備えているので、前記コントローラが、前記ティーチングモードのときには、いずれかの選択スイッチがＯＮの状態で、速度レバーの操作／非操作の状態が変わったときと、速度レバーが操作状態で、いずれかの選択スイッチのＯＮ／ＯＦＦの信号の状態が変わったときに、そのときのブーム先端部の座標データとフックの座標データを記憶することは好ましい。このような構成であれば、仮に速度レバーを操作せずに選択スイッチのみをＯＮ／ＯＦＦさせてしまうクレーンが動作しないような操作をした場合に、そのときの座標データの取得についてはキャンセルすることができる。よって、余計なデータ量を増やさない構成とする上でより好適である。
【発明の効果】
【００１１】
上述のように、本発明によれば、ティーチング時に記憶させるデータ量が少なくても、プレイバック時の再現精度を向上させるとともに、ティーチング作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るクレーンの一実施形態としての車両搭載型クレーンを説明する構成図である。
【図２】図１の車両搭載型クレーンの制御装置を説明する構成図である。
【図３】遠隔操作器の説明図であり、同図（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】コントローラで実行されるティーチングプレイバック処理のフローチャートである。
【図５】ティーチング処理時の動作を説明する図である。
【図６】ティーチング処理時の動作を説明する図である。
【図７】ティーチング処理時の動作を説明する図である。
【図８】ティーチング処理時の動作を説明する図である。
【図９】２連動操作でのティーチング処理時の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
図１に示すように、この車両搭載型クレーン（以下、単に「クレーン」ともいう）１は、アウトリガ２を備えたベース４上にコラム６が旋回自在に設けられ、このコラム６の上端部に伸縮するブーム７が起伏自在に枢支されている。コラム６にはウインチ１１が設けられており、このウインチ１１からワイヤロープ１２をブーム７の先端部７ｓに導いて、ブーム７の先端部７ｓの滑車（図示略）を介して吊荷用のフック１３に掛回すことにより、フック１３をブーム７の先端部７ｓから吊下している。
【００１４】
ここで、このクレーン１には、コラム６の旋回、ブーム７の起伏と伸縮、及びウインチ１１の巻上巻下の作動を行うための複数のアクチュエータとして、旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、ウインチ用油圧モータ１０、及びアウトリガ用油圧シリンダ３Ｌ、３Ｒを備えている。
そして、これらの旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、ウインチ用油圧モータ１０、及びアウトリガ用油圧シリンダ３Ｌ、３Ｒは、図２に示すように、何れも車両のエンジン１５のＰＴＯ１６に連結して駆動される油圧ポンプ１７からコントロールバルブ２０を介して圧油を供給することにより作動するようになっている。
【００１５】
ここで、上記コントロールバルブ２０は、上記各アクチュエータをそれぞれ制御する複数の切換弁を連結して構成した多連結弁装置であり、図２に示すように、旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、及びウインチ用油圧モータ１０の、各アクチュエータにそれぞれ対応する複数の切換弁３１、３２、３３、３４と、アウトリガ用油圧シリンダ３Ｌ、３Ｒの、各アクチュエータにそれぞれ対応する複数の切換弁２８、２９と、車両のエンジン１５の回転数を制御して各アクチュエータを所望の速度で作動させるためのアクセルシリンダ５０とを備えており、各切換弁３１、３２、３３、３４と、アクセルシリンダ５０は、コントローラ３０で制御される。
【００１６】
さらに、図２に示すように、このクレーン１は、上記ブーム７の長さを検出するブーム長検出器６１、ブーム７の起伏角度を検出するブーム角度検出器６２、コラム６の旋回角度を検出する旋回角度検出器６３、ウインチ１１からのワイヤロープ１２の繰り出し、および繰り込み量を検出するウインチドラム回転検出器６４を備えている。そして、各検出器からの信号は、クレーンのコントローラ３０に読み込まれ、コントローラ３０は、上記各検出器からの信号により、ブーム７の先端部７ｓの位置とフック１３の位置を３次元座標として認識できるようになっている。なお、ワイヤロープ１２の繰り出し、繰り込み量を検出する方法は種々考えられるが、本実施形態の例では、ウインチドラムの回転を検出して、繰り出しおよび繰り込み量を計算する方法を採用した例である。
【００１７】
つまり、このクレーン１は、ブーム長検出器６１でブーム７の長さを検出することができるので、コントローラ３０側ではブーム長さがわかり、同様に、ブーム角度検出器６２でブーム７の起伏角度を検出することができるので、ブームの起伏角度がわかる。また、ウインチドラム回転検出器６４でウインチ１１からのワイヤロープ１２の繰り出し、繰り込み量を検出することができるので、ブーム７の先端とフック１３間の距離がわかり、旋回角度検出器６３でコラム６の旋回角度を検出することができるので、ブーム７の旋回角度がわかる。
【００１８】
なお、厳密には、ブーム７の長さが変化すると先端部７ｓとフック１３間の距離が変わってしまうため、ウインチドラム回転検出器６４単独ではブーム７の先端部７ｓとフック１３間の距離を検出することはできないが、ブーム長検出器６１とブーム角度検出器６２によってブーム長さとブーム角度の変化を同時に検出し、距離の変動分を補正することでブーム７の先端部７ｓとフック１３間の距離を検出することが可能となっている。
【００１９】
また、上記遠隔操作器７０は、図３に示すように、クレーン１の各アクチュエータを動作させるための、ブーム起伏選択スイッチ７１、フック巻上巻下選択スイッチ７２、ブーム伸縮選択スイッチ７３、および左右旋回選択スイッチ７４の４つの選択スイッチと、クレーン１の作動速度を制御するための速度レバー７５を有している。
詳しくは、この遠隔操作器７０は、選択スイッチ７１、７２、７３、７４としてトグルスイッチが用いられ、このトグルスイッチは、中立位置から２方向（上方および下方）に傾倒可能になっており、傾倒すると該当する操作信号がＯＮするようになっている。また、速度レバー７５にはポテンショメータが内蔵され、速度レバー７５の引き量に応じた比例信号が出力されるようになっている。
【００２０】
そして、この遠隔操作器７０からは、所定の操作データが、図２に示す、クレーン１の制御装置の受信機１９に送信され、コントローラ３０に送られる。受信機１９は、遠隔操作器７０との間で、クレーン作業に必要な操作データをはじめとする必要なデータを無線通信で授受するようになっている。そのため、コントローラ３０側では、遠隔操作器７０の選択スイッチ７１、７２、７３、７４の操作によるＯＮ／ＯＦＦの信号により、作動するアクチュエータとその作動方向が判る。そして、速度レバー７５の操作による比例信号により、所望のアクチュエータの作動を開始させるようになっている。ここで、４つの選択スイッチ７１、７２、７３、７４のうち複数を選択すると複数のアクチュエータが連動して作動するようになる。
【００２１】
また、この遠隔操作器７０には、オペレータが、ティーチング処理（後述する）の実行の開始と終了を入力するためのティーチングモード開始／終了ボタン７６が設けられている。ティーチングモード開始／終了ボタン７６は、一度押されるとティーチングモードが開始され、再度押されるとティーチングモードが終了するようになっている。また、この遠隔操作器７０には、２つのプレイバックボタン７７、７８も設けられている。各プレイバックボタン７７、７８は、ティーチングモードによって記憶されたティーチング内容の再生および逆再生がそれぞれ可能になっている。つまり、プレイバックボタン７７を押せば記憶されたティーチング内容が順方向（記憶された順序）にプレイバックされ、プレイバックボタン７８を押せば記憶されたティーチング内容が逆方向（記憶された順序とは逆の順序）にプレイバックされるようになっている。なお、プレイバックの実行速度は、プレイバックボタン７７、７８が押されたときには、最初は最も遅い速度から起動し、徐々に速度を上げ、最後は徐々に速度を下げて停止するように設定されている。
【００２２】
次に、上記コントローラ３０についてより詳しく説明する。
このコントローラ３０は、以下いずれも図示しない、所定の制御プログラムに基づいて、演算およびこの車両搭載型クレーン１のシステム全体を制御するＣＰＵと、所定領域に予めＣＰＵの制御プログラム等を格納しているＲＯＭ等の記憶装置と、ＲＯＭ等の記憶装置から読み出したデータやＣＰＵの演算過程で必要な演算結果を格納するためのＲＡＭと、クレーン１の遠隔操作器７０等を含めた外部装置に対してデータの入出力を媒介するＩ／Ｆ（インターフェイス）とを有して構成されている。これらは、データを転送するための信号線であるバスで相互にかつデータ授受可能に接続されている。そして、遠隔操作器７０からは、クレーン１の各アクチュエータを作動させる実行指令となる所定の操作信号が入力されるようになっている。
【００２３】
次に、このコントローラ３０で実行されるティーチング処理について図４を参照しつつ説明する。
このティーチング処理は、遠隔操作器７０のティーチングモード開始／終了ボタン７６（図３（ａ）参照）が押されると実行され、コントローラ３０でティーチング処理が実行されると、図４に示すように、まず、ステップＳ１に移行して、それまでにティーチングされていた記憶データが初期化されてステップＳ２に移行する。ステップＳ２では、ティーチング時の座標データを記憶するタイミングを遠隔操作器７０の選択スイッチ７１、７２、７３、７４のＯＮ／ＯＦＦの信号の状態の変化に基づいて行う。つまり、選択スイッチ７１、７２、７３、７４のうち、いずれかの選択スイッチがＯＦＦからＯＮに変化したか否かを監視し、いずれかの選択スイッチがＯＦＦからＯＮに変化したとき（Ｙｅｓ）はステップＳ４に移行し、そうでないとき（Ｎｏ）はステップＳ３に移行する。また、同様にして、ステップＳ３では、選択スイッチ７１、７２、７３、７４のうち、いずれかの選択スイッチがＯＮからＯＦＦに変化したか否かを監視し、いずれかの選択スイッチがＯＮからＯＦＦに変化したとき（Ｙｅｓ）はステップＳ４に移行し、そうでないとき（Ｎｏ）はステップＳ６に移行する。
【００２４】
ステップＳ４では、現在のブーム先端部７ｓの座標を記憶し、続くステップＳ５では、現在のフック１３の座標を記憶してステップＳ６に移行する。ここで、本実施形態の例では、ブーム先端部７ｓの位置の測定箇所は、ブーム先端部７ｓのシーブピンの中心位置（横方向はブームの中央の位置）とし、フック１３の位置の測定箇所は、フック１３のシーブピン中心（横方向はフックの中央の位置）を測定点としてこれを記憶するものとした。
【００２５】
そして、ステップＳ６では、遠隔操作器７０のティーチングモード開始／終了ボタン７６（図３（ａ）参照）が押されたか否かを監視し、ティーチングモード開始／終了ボタン７６が押されたとき（Ｙｅｓ）は通常モードに復帰し、そうでないとき（Ｎｏ）はステップＳ２に処理を戻してティーチングモードを継続する。
図５〜図８に具体例を示しつつ説明すると、今、オペレータが遠隔操作器７０のティーチングモード開始／終了ボタン７６（図３（ａ）参照）を押すとティーチングが可能な状態となる（図４のステップＳ１）。ここで、例えばオペレータがフック巻上巻下選択スイッチ７２を巻上方向に操作したとすると（ステップＳ２）、コントローラ３０では、図５に示すように、現在のブーム先端部７ｓの座標ＢＰ１および現在のフック１３の座標ＨＰ１を記憶する（ステップＳ４，Ｓ５）。
【００２６】
次いで、以下同様に、オペレータが、ある程度の巻上げ操作を継続した後に、フック巻上巻下選択スイッチ７２の操作を止めて（ステップＳ３）、ブーム伸縮選択スイッチ７３を伸長方向に操作したとすると（ステップＳ２）、コントローラ３０では、図６に示すように、現在のブーム先端部７ｓの座標ＢＰ２、ＢＰ３および現在のフック１３の座標ＨＰ２、ＨＰ３をそれぞれ記憶する（ステップＳ４，Ｓ５）。
【００２７】
次いで、オペレータが、ある程度のブーム伸長操作を継続した後に、ブーム伸縮選択スイッチ７３の操作を止めて（ステップＳ３）、ブーム起伏選択スイッチ７１を伏せ方向に操作したとすると（ステップＳ２）、コントローラ３０では、図７に示すように、現在のブーム先端部７ｓの座標ＢＰ４、ＢＰ５および現在のフック１３の座標ＨＰ４、ＨＰ５をそれぞれ記憶する（ステップＳ４，Ｓ５）。
【００２８】
次いで、オペレータが、ある程度のブーム伏せ操作を継続した後に、ブーム起伏選択スイッチ７１の操作を止めたとすると（ステップＳ３）、コントローラ３０では、図８に示すように、現在のブーム先端部７ｓの座標ＢＰ６および現在のフック１３の座標ＨＰ６をそれぞれ記憶して（ステップＳ４，Ｓ５）、ティーチングモード開始／終了ボタン７６（図３（ａ）参照）を再度押すと、ティーチングモードを終了して通常モードに復帰する（ステップＳ６）。
【００２９】
これにより、ブーム先端部７ｓの座標ＢＰ１〜６、およびフック１３の座標ＨＰ１〜６がコントローラ３０の記憶装置に格納される。上記例示した記憶内容の最終記憶内容を以下の表１に示すととともに、最終記憶内容の各座標のイメージを図８に併せて示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
これら座標ＢＰ１〜６、ＨＰ１〜６は、ティーチングモード開始／終了ボタン７６が改めて押されるまでは記憶されており、オペレータが遠隔操作器７０のプレイバックボタン７７、７８（図３（ａ）参照）を押すとプレイバックが可能である。つまり、プレイバックボタン７７を押せば順方向（ＢＰ１〜６方向、ＨＰ１〜６方向）にプレイバックされ、プレイバックボタン７８を押せば逆方向（ＢＰ６〜１方向、ＨＰ６〜１方向）にプレイバックされる。
【００３２】
このように、本発明に係るクレーンのティーチングプレイバック装置においては、座標データの記憶に時間ステップの観念を入れず、座標の測定点でもって空間認識を行い、各アクチュエータの作動の始点と終点とを座標上で管理するものである。換言すれば、選択スイッチ７１、７２、７３、７４のＯＮのときの座標データとＯＦＦときの座標データさえ記憶しておけば、その間のブーム先端部７ｓは直線で動いているとみなせるし、フック１３の位置についても、ブーム先端部７ｓから吊り下げられているものであるから、やはり直線で動いているとみなせるのである。
【００３３】
次に、このティーチングプレイバック装置の作用・効果について説明する。
上述したように、このクレーンのティーチングプレイバック装置によれば、ティーチング時の座標データを記憶するタイミングを、遠隔操作器の４つの選択スイッチ７１、７２、７３、７４からのＯＮ／ＯＦＦの信号に基づいて決定されるので、必要最小限の座標データを記憶することで構成できる。よって、ティーチングモード開始／終了ボタン７６を押してティーチングモードを開始すれば、クレーンを作動させたい方向に障害物がある場合でも、特に意識せずに通常に障害物を避けたクレーン操作を行えば、当該操作に対応して、ブーム先端部７ｓの座標データとフック１３の座標データの記憶が行われる。
【００３４】
そして、障害物近傍のクレーン操作をその後も繰り返し行うときであれば、プレイバックモードのときには、２つのプレイバックボタン７７、７８の操作を適宜に行うだけで、ティーチングモードにおいて記憶したブーム先端部とフックの座標を直線移動によって順方向（プレイバックボタン７７を押したとき）または逆方向（プレイバックボタン７８を押したとき）に順次に再現するので、記憶容量を少なくしつつも、従来（例えば上記特許文献１）の時間管理によるティーチングプレイバック技術に比べて、同等のプレイバック精度を得ることができる。
以上説明したように、このティーチングプレイバック装置によれば、ティーチング時に記憶させるデータ量が少なくても、プレイバック時の再現精度を向上させるとともに、ティーチング作業を容易に行うことができる。
【００３５】
なお、本発明に係るクレーンのティーチングプレイバック装置は、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。
例えば、上記実施形態では、ティーチングモードのときに、いずれかの選択スイッチのＯＮ／ＯＦＦの信号の状態が変わったときに、そのときのブーム先端部の座標データとフックの座標データを記憶する例を説明したが、仮に選択スイッチ７１、７２、７３、７４を間違って傾倒してしまい、速度レバーを引く前に気づいて選択スイッチの操作をやり直した場合であっても、クレーンが動作しないのにもかかわらず、各選択スイッチのＯＮ／ＯＦＦの信号に対応して、ブーム先端部７ｓの座標データとフック１３の座標データの記憶が行われてしまう。このような構成であっても実質的に問題はないものの無駄に記憶されたデータが増えることにはなる。そこで、このような不要なデータの記憶をキャンセル可能な構成としてもよい。
【００３６】
具体的には、上記遠隔操作器７０は、アクチュエータの作動量を制御する速度レバー７５を備えている。よって、コントローラ３０が、ティーチングモードのときには、いずれかの選択スイッチ７１、７２、７３、７４がＯＮの状態で、速度レバー７５の操作／非操作の状態が変わったときと、速度レバー７５が操作状態で、いずれかの選択スイッチ７１、７２、７３、７４のＯＮ／ＯＦＦの信号の状態が変わったときに、そのときのブーム先端部７ｓの座標データとフック１３の座標データを記憶する構成とすることができる。このような構成とすれば、仮に速度レバー７５を操作せずに選択スイッチ７１、７２、７３、７４のみをＯＮ／ＯＦＦさせてしまうクレーンは動作しないような操作をした場合であっても、そのときの座標データの取得についてはキャンセルすることができる。よって、余計なデータ量を増やさない構成とする上でより好適である。
【００３７】
また、上記実施形態のティーチング例では、ティーチングモード時に、選択スイッチ７１、７２、７３、７４の複合操作を行わない単独操作を原則とした例で説明したが、これに限らず、本発明に係るクレーンのティーチングプレイバック装置において、選択スイッチ７１、７２、７３、７４の複合操作に適用することもできる。
具体的な動作の例としては、例えば図９に示すように、クレーンを作動させたい方向に障害物がある場合に、ブーム伸縮選択スイッチ７３をＯＮとしたまま、フック巻上巻下選択スイッチ７２を、ＯＦＦ〜ＯＮ〜ＯＦＦと操作し、特に意識せずに障害物を避けたクレーン操作を行えば、図４において、ステップＳ６からステップＳ２に処理を戻してティーチングモードを継続するループとなっているため、フック巻上巻下選択スイッチ７２をＯＦＦ〜ＯＮしたときと、同じくＯＮ〜ＯＦＦしたときのブーム先端部７ｓの座標データとフック１３の座標データが記憶できるようになっている。したがって、図９のＢＰ１〜４、ＨＰ１〜４に対応したブーム先端部７ｓの座標データとフック１３の座標データが記憶されるように構成することができる。
【００３８】
そして、図９に示す障害物近傍のクレーン操作をその後も繰り返し行うときであれば、上述の実施形態同様に、プレイバックモードのときには、２つのプレイバックボタン７７、７８の操作を適宜に行うだけで、ティーチングモードにおいて記憶したブーム先端部とフックの座標を直線移動によって順方向（プレイバックボタン７７を押したとき）または逆方向（プレイバックボタン７８を押したとき）に順次に再現するので、この変形例においても、記憶容量を少なくしつつも、従来（例えば上記特許文献１）の時間ステップ毎に記憶させるティーチングプレイバック技術に比べて、同等のプレイバック精度を得ることができる。
【００３９】
また、ティーチングを行う際に、選択スイッチのクリック操作（選択スイッチを瞬時に中立に戻し再度入れる操作）の制御技術（例えば特開２００３−７３０７３号公報記載の制御技術）を盛り込むこともできる。
例えば、ブームの伸長作動に加えてウインチ巻下げ作動を連動させる場合、ブーム伸縮選択スイッチ７３とフック巻上巻下選択スイッチ７２を適宜クリック操作することで、ブームの伸長作動に対するウインチの巻下げ作動の割合を変化させることができる。この場合でも、選択スイッチのＯＮ／ＯＦＦ操作によりクリック操作を行うため、ティーチング時には、クリック操作により作動割合が変化した位置でのブーム先端部７ｓの座標データとフック１３の座標データが記憶されることになる。
【００４０】
また、図４のフローチャートにおいて、ブーム起伏操作中にブーム起伏用油圧シリンダ９のストロークエンドに達したときや、ブーム伸縮操作中にブーム伸縮用油圧シリンダ８のストロークエンドに達したときなどは、そのときの座標データを記憶させるステップを追加することで、より好ましい形態となる。
【符号の説明】
【００４１】
１ 車両搭載型クレーン（クレーン）
２ アウトリガ
３Ｌ、３Ｒ アウトリガ用油圧シリンダ
４ ベース
５ 旋回用油圧モータ
６ コラム
７ ブーム
８ ブーム伸縮用油圧シリンダ
９ ブーム起伏用油圧シリンダ
１０ ウインチ用油圧モータ
１１ ウインチ
１２ ワイヤロープ
１３ フック
１４ タンク
１５ エンジン
１６ ＰＴＯ
１７ 油圧ポンプ
１８ 操作レバー
１９ 受信機
２０ コントロールバルブ
３０ コントローラ
３１、３２、３３、３４ 切換弁
３５ 減圧弁
３６ メインスプール
３７ パイロットピストン
４０ 位置検出器
４１ 比例ソレノイド
５０ アクセルシリンダ
５１ 比例ソレノイド
５２ メインスプール
５３ 位置検出器
６１ ブーム長検出器
６２ ブーム角度検出器
６３ 旋回角度検出器
６４ ウインチドラム回転検出器
７０ 遠隔操作器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クレーンのブーム伸縮、ブーム起伏、ブーム旋回およびウインチ巻上巻下の各アクチュエータに対応した選択スイッチを有する遠隔操作器と、該遠隔操作器の選択スイッチからのＯＮ／ＯＦＦの信号に基づいて、対応するアクチュエータを駆動させるコントローラとを備えるクレーンに用いられ、該クレーンの一連の動作内容の記憶、並びにその一連の動作内容の再生および逆再生が可能なティーチングプレイバック装置であって、
前記コントローラは、ティーチングモードのときには、前記遠隔操作器のいずれかの選択スイッチのＯＮ／ＯＦＦの信号の状態が変わったときに、そのときのブーム先端部の座標データとフックの座標データを記憶するとともに、プレイバックモードのときには、前記ティーチングモードにおいて記憶したブーム先端部とフックの座標を直線移動によって順方向または逆方向に順次に再現することを特徴とするクレーンのティーチングプレイバック装置。
【請求項２】
前記遠隔操作器は、前記アクチュエータの作動開始と作動速度を制御するための速度レバーを備え、
前記コントローラが、前記ティーチングモードのときには、いずれかの選択スイッチがＯＮの状態で、速度レバーの操作／非操作の状態が変わったときと、速度レバーが操作状態で、いずれかの選択スイッチのＯＮ／ＯＦＦの信号の状態が変わったときに、そのときのブーム先端部の座標データとフックの座標データを記憶することを特徴とする請求項１に記載のクレーンのティーチングプレイバック装置。
【請求項１】
クレーンのブーム伸縮、ブーム起伏、ブーム旋回およびウインチ巻上巻下の各アクチュエータに対応した選択スイッチを有する遠隔操作器と、該遠隔操作器の選択スイッチからのＯＮ／ＯＦＦの信号に基づいて、対応するアクチュエータを駆動させるコントローラとを備えるクレーンに用いられ、該クレーンの一連の動作内容の記憶、並びにその一連の動作内容の再生および逆再生が可能なティーチングプレイバック装置であって、
前記コントローラは、ティーチングモードのときには、前記遠隔操作器のいずれかの選択スイッチのＯＮ／ＯＦＦの信号の状態が変わったときに、そのときのブーム先端部の座標データとフックの座標データを記憶するとともに、プレイバックモードのときには、前記ティーチングモードにおいて記憶したブーム先端部とフックの座標を直線移動によって順方向または逆方向に順次に再現することを特徴とするクレーンのティーチングプレイバック装置。
【請求項２】
前記遠隔操作器は、前記アクチュエータの作動開始と作動速度を制御するための速度レバーを備え、
前記コントローラが、前記ティーチングモードのときには、いずれかの選択スイッチがＯＮの状態で、速度レバーの操作／非操作の状態が変わったときと、速度レバーが操作状態で、いずれかの選択スイッチのＯＮ／ＯＦＦの信号の状態が変わったときに、そのときのブーム先端部の座標データとフックの座標データを記憶することを特徴とする請求項１に記載のクレーンのティーチングプレイバック装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−７５７３０（Ｐ２０１３−７５７３０Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１５２８５（Ｐ２０１１−２１５２８５）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（５０６００２８２３）古河ユニック株式会社 (54)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（５０６００２８２３）古河ユニック株式会社 (54)
【Ｆターム（参考）】
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