説明

作業装置および作業機械

【課題】作業効率を向上できる作業装置を提供する。
【解決手段】機械本体に可動的に設けた作業装置本体に装着したマグネット5のICタグ17が有する固有の情報を送受信機25により読み取る。送受信機25で読み取った情報に基づいて制御盤8がマグネット5の駆動を制御する。マグネット5に対応する情報を、オペレータが手動により制御盤8に入力する作業などが不要となり、作業効率が向上する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えばスクラップなどを吊上げる電磁石を装着する作業装置およびこれを備えた作業機械に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の作業機械としては、走行可能な機械本体に腕状の作業装置を可動的に取り付け、この作業装置の先端に電磁石であるマグネットを着脱可能としたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
具体的に、図6に示されるように、MHは作業機械としてのマグネット仕様機であり、このマグネット仕様機MHは、下部走行体1に対して上部旋回体2が旋回可能に設けられた機械本体Bを備え、この機械本体Bの上部旋回体2に、腕状の作業装置Mが突設されている。
【0004】
この作業装置Mは、上部旋回体2にブーム3の基端が上下方向回動自在に軸支され、このブーム3の先端にアーム4が回動自在に軸支された作業装置本体Aを備え、この作業装置本体Aの先端であるアーム4の先端に、バケットに代えた電磁石であるマグネット5が回動自在に軸支されている。そして、ブーム3はブームシリンダ3aにより回動され、アーム4はアームシリンダ4aにより回動され、マグネット5はバケットシリンダ5aにより回動される。
【0005】
また、マグネット仕様機MHには、図7に示されるように、マグネット5を駆動するマグネット駆動装置MGが搭載されている。
【0006】
このマグネット駆動装置MGは、流体圧モータとしての油圧モータ6と、この油圧モータ6の駆動軸に接続された発電機7と、この発電機7と接続された制御手段としての制御盤8と、この制御盤8と接続された本体表示手段としてのモニタ9とを有している。
【0007】
油圧モータ6は、機械本体Bに搭載された図示されないエンジンによりメインポンプとともに駆動される発電機作動用の流体圧ポンプとしての油圧ポンプから供給される作動流体としての作動油により作動されるものである。
【0008】
制御盤8は、マグネット5の制御用の演算をする制御演算器10を備え、この制御演算器10には、外部から入力された信号を処理する入力処理器11と、各種情報を記憶する記憶手段としてのメモリ12と、マグネット5に供給する電流を制御する電流制御器13とがそれぞれ電気的に接続されている。
【0009】
入力処理器11には、マグネット作業時にオンにするモードスイッチ信号を入力するマグネット作業モードスイッチ14と、マグネット5の励磁/非励磁を切り替えるマグネット運転信号を入力するマグネット操作スイッチ15とがそれぞれ電気的に接続されている。
【0010】
電流制御器13は、発電機7に電気的に接続されているとともに、マグネット5のコイルに電力供給線16を介して電気的に接続されている。
【0011】
また、モニタ9は、制御盤8の制御演算器10の制御状態を表示するもので、この制御演算器10と電気的に接続されている。
【0012】
そして、マグネット5をアーム4の先端に装着し、オペレータがこのマグネット5に対応する制御パラメータを制御盤8の制御演算器10へと入力した後、オペレータがマグネット作業モードスイッチ14をオンすると、このオン操作に伴うモードスイッチ信号が入力処理器11を介して制御演算器10へと入力されてマグネット作業が可能な状態となり、その状態で、マグネット操作スイッチ15をオンすると、このオン操作に伴うマグネット運転信号が入力処理器11を介して制御演算器10へと入力され、このマグネット運転信号に基づいて制御演算器10が電流制御器13の駆動を制御することで、この電流制御器13によりマグネット5に電流が供給されて、このマグネット5が励磁される。
【特許文献1】特開2006−219272号公報(第4頁、図1)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
しかしながら、上述の作業機械では、マグネット5を交換する毎に、このマグネット5の制御パラメータを制御盤8に入力設定しなければならず、作業効率が良好でないとともに、制御パラメータ入力ミスが生じた際に、この入力ミスに伴う不具合が発生するおそれがあるという問題点を有している。
【0014】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、作業効率を向上できる作業装置およびこれを備えた作業機械を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0015】
請求項1記載の発明は、固有の情報を有するICタグを備えた電磁石と、この電磁石を先端に装着可能な作業装置本体と、この作業装置本体に装着された電磁石を駆動させるマグネット駆動装置とを具備し、マグネット駆動装置が、作業装置本体に装着された電磁石のICタグが有する情報を読み取る読取設定手段と、この読取設定手段により読み取った情報に基づいて電磁石の駆動を制御する制御手段とを備えている作業装置である。
【0016】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の作業装置において、制御手段が、電磁石の駆動中の制御情報を記憶する記憶手段を有し、マグネット駆動装置が、電磁石の駆動を終了したときに、記憶手段にて記憶した電磁石の駆動中の制御情報をこの電磁石のICタグに書き込んでこのICタグが有する情報を更新する書込手段を備えているものである。
【0017】
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の作業装置において、ICタグが、無線により情報を送受信可能な無線ICタグであるものである。
【0018】
請求項4記載の発明は、請求項1または2記載の作業装置において、ICタグが、マグネット駆動装置から電磁石に給電する電力供給線に供給される電力に重畳して情報を送受信可能であるものである。
【0019】
請求項5記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか記載の作業装置において、電磁石が、作業装置本体から取り外した状態で、ICタグが有する情報を可搬型の読取手段により読み取り可能であり、かつ、この読み取られた情報が、この読取手段と一体的に設けられた表示手段により表示可能であるものである。
【0020】
請求項6記載の発明は、機械本体と、この機械本体に作業装置本体が可動的に設けられた請求項1乃至5のいずれか記載の作業装置とを具備した作業機械である。
【発明の効果】
【0021】
請求項1記載の発明によれば、作業装置本体に装着した電磁石のICタグが有する固有の情報を読取設定手段により読み取り、この読み取った情報に基づいて制御手段が電磁石の駆動を制御することで、電磁石に対応する情報を、オペレータが手動により制御手段に入力する作業などが不要となり、作業効率が向上する。
【0022】
請求項2記載の発明によれば、電磁石の駆動を終了すると、書込手段が、記憶手段で記憶した電磁石の駆動中の制御情報を電磁石のICタグに書き込んでこのICタグの情報を更新するので、電磁石の保守管理が容易になる。
【0023】
請求項3記載の発明によれば、ICタグを無線により情報を送受信可能な無線ICタグとすることで、情報の送受信の信頼性を向上できる。
【0024】
請求項4記載の発明によれば、マグネット駆動装置から電磁石に給電する電力供給線に供給される電力に重畳して情報を送受信可能とすることで、電力供給線を介して情報を確実に送受信できるとともに、情報の送受信用の配線を別個に設ける必要がなく、構成の複雑化を抑制できる。
【0025】
請求項5記載の発明によれば、作業装置本体から取り外した状態の電磁石のICタグが有する情報を可搬型の読取手段により読み取り、この読み取った情報を、この読取手段と一体的に設けた表示手段により表示可能とすることで、電磁石を単独で保守管理することが可能となり、利便性が向上する。
【0026】
請求項6記載の発明によれば、作業効率を向上した作業装置を備えることで、使い勝手が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0027】
以下、本発明を図1乃至図4に示された第1実施の形態、図5に示された第2実施の形態、図6に示された作業機械としてのマグネット仕様機MHを参照しながら詳細に説明する。
【0028】
マグネット仕様機MHの詳細は既に説明したので、ここでは省略するが、機械本体Bに可動的に設けられた作業装置Mの作業装置本体Aのブーム3およびアーム4は、ブームシリンダ3aおよびアームシリンダ4aによりそれぞれ作動し、アーム4の先端に連結されたマグネット5は、バケットシリンダ5aにより作動する。
【0029】
図1に示されるように、電磁石であるマグネット5には、このマグネット5の固有の情報を記録した情報記録手段であるICタグ17が装着されている。
【0030】
このICタグ17は、本実施の形態では無線ICタグであり、例えばマグネット5のマグネット個体情報、マグネット制御情報、稼働情報およびエラー情報などの各種情報が記録され、これら情報が無線により送受信可能である。
【0031】
ここで、図3に示されるように、マグネット個体情報としては、例えばそのマグネット5のメーカー、型式、製造年月日、製造番号、所有者および管理者などが含まれている。また、マグネット制御情報としては、例えば定格電圧、定格電流、釈放電流、過電流、過熱判定電流、強励磁電流および強励磁時間などが含まれている。さらに、稼働情報としては、例えばマグネット5の総操作回数、稼働時間、および、稼働年月日とその稼働年月日での稼働時間および操作回数などが含まれている。そして、エラー情報としては、発生した年月日および時間と、そのときのエラー情報などが含まれている。
【0032】
なお、これら各種情報は、ICタグ17に対して、それぞれ読み取りおよび書き込みが可能となっている。
【0033】
また、作業装置Mの作業装置本体Aから取り外された状態のマグネット5のICタグ17に記録されている各種情報は、図2に示される可搬型の読取装置Rにより読み取りおよび表示が可能となっている。
【0034】
すなわち、読取装置Rは、ICタグ17に記録された各種情報を、アンテナ21を介して無線で読み取る読取手段としての受信機22と、この受信機22で読み取った情報を表示可能な表示手段としての表示器23とを一体的に備えている。
【0035】
さらに、マグネット駆動装置MGは、図1に示されるように、流体圧モータとしての油圧モータ6と、この油圧モータ6の駆動軸に接続された発電機7と、この発電機7と接続された制御手段としての制御盤8と、この制御盤8と接続された表示手段としてのモニタ9とを有している。なお、油圧モータ6、発電機7およびモニタ9の詳細は既に説明したので、ここでは省略する。
【0036】
制御盤8は、マグネット5の制御用の演算をする制御演算器10を備え、この制御演算器10には、外部から入力された信号を処理する入力処理器11と、各種情報を記憶する記憶手段としてのメモリ12と、マグネット5に供給する電流を制御する電流制御器13と、読取設定手段および書込手段をそれぞれ機能として有する送受信機25とがそれぞれ電気的に接続され、制御演算器10は、給電手段としてのバッテリ26から直接制御電源が入力されて動作している。
【0037】
入力処理器11には、マグネット作業モードスイッチ14およびマグネット操作スイッチ15の他に、バッテリ26からの給電のオンオフを切り替える電源スイッチ28が電気的に接続されている。
【0038】
メモリ12は、装着されたマグネット5の制御情報およびその稼働中の制御情報などが記憶されるものである。
【0039】
そして、送受信機25は、作業装置本体Aの先端に装着されたマグネット5のICタグ17に記録された各種情報を、アンテナ29を介して無線で自動的に読み取るとともに、この読み取った情報を制御演算器10に設定可能となっており、かつ、メモリ12に記憶した各種情報を、アンテナ29を介してマグネット5のICタグ17に書き込み可能となっている。
【0040】
次に、上記第1実施の形態のマグネット5を装着したマグネット仕様機MHの制御を、図4に示されるフローチャートも参照しながら説明する。
【0041】
まず、送受信機25が、アンテナ29を介して、マグネット5に装着したICタグ17から、マグネット5の個体判別番号、例えば製造番号などを読み込む(ステップS1)。
【0042】
次いで、マグネット5の個体判別番号と制御盤8のメモリ12に記憶された番号とを比較して、一致しているかどうかを判定する(ステップS2)。
【0043】
このステップS2において、マグネット5の個体判別番号と制御盤8のメモリ12に記憶された番号とが一致していない場合(図中NOの場合)には、マグネット5が交換されたものと判断し、マグネット5に装着したICタグ17から新たに制御情報を読み込み、制御盤8のメモリ12に記憶する(ステップS3)。
【0044】
さらに、マグネット5の制御情報の記憶が完了したかどうかを判定する(ステップS4)。
【0045】
このステップS4において、マグネット5の制御情報の記憶が完了していない場合(図中NOの場合)には、ステップS3に戻り、マグネット5の制御情報の記憶が完了している場合(図中YESの場合)には、ステップS2においてグネット5の個体判別番号と制御盤8のメモリ12に記憶された番号とが一致している場合(図中YESの場合)のステップS5に進む。
【0046】
すなわち、このステップS5では、マグネット作業モードスイッチ14がオフであるかどうかを判定し、マグネット作業モードスイッチ14がオフである場合(図中YESの場合)には、電源スイッチ28がオフであるかどうかを判定する(ステップS6)。
【0047】
このステップS6で、電源スイッチ28がオフでない場合、すなわち電源スイッチ28がオンの場合(図中NOの場合)には、ステップS5に戻り、電源スイッチ28がオフである場合(図中YESの場合)には、制御盤8のメモリ12に記憶されているマグネット5の稼働情報およびエラー情報を、送受信機25がアンテナ29を介してマグネット5に装着したICタグ17に書き込む(ステップS7)。
【0048】
この後、この書き込みが完了したかどうかを判定し(ステップS8)、書き込みが完了していない場合(図中NOの場合)には、ステップS7に戻るとともに、書き込みが完了している場合(図中YESの場合)には、制御演算器10が制御盤8の電源をオフして(ステップS9)、終了する。
【0049】
一方、ステップS5で、マグネット作業モードスイッチ14がオフでない場合、すなわちマグネット作業モードスイッチ14がオンである場合(図中NOの場合)には、マグネット操作スイッチ15により信号によりマグネット5の制御を行い(ステップS10)、この駆動中のマグネット5の稼働時間および操作回数などの稼働情報をメモリ12に記憶し(ステップS11)、マグネット5の駆動中にエラーが生じた場合には、エラー情報をメモリ12に記憶し(ステップS12)、ステップS5に戻る。
【0050】
上述したように、上記第1実施の形態によれば、作業装置本体Aに装着したマグネット5のICタグ17に記録された固有の情報を、制御盤8の送受信機25により読み取り、この読み取った情報に基づいて制御盤8の制御演算器10が電流制御器13などの動作を制御してマグネット5の駆動を制御することで、マグネット5に対応する情報を、オペレータが手動により制御盤8に入力する作業などが不要となり、作業効率が向上するとともに、この入力作業の際に発生するミスなどに起因するマグネット駆動装置MGの不具合などの発生を、確実に防止できる。
【0051】
また、マグネット5の駆動を終了すると、送受信機25が、メモリ12で記憶したマグネット5の駆動中の制御情報をこのマグネット5のICタグ17に書き込んで、このICタグ17の情報を更新するので、マグネット5の保守管理が容易になる。
【0052】
さらに、ICタグ17は、小型であるため、その設置位置を任意に選択でき、設計の自由度が向上する。
【0053】
そして、作業装置本体Aから取り外した状態のマグネット5のICタグ17が有する情報を、可搬型の読取装置Rの受信機22により読み取り、この読み取った情報を、この受信機22と一体的に読取装置Rに設けた表示器23により表示可能とすることで、マグネット5を単独で保守管理することが可能となり、利便性が向上する。
【0054】
また、ICタグ17を無線ICタグとすることで、情報の送受信の信頼性を向上できるとともに、ICタグ17の小型化に伴い、作業装置Mおよび、マグネット仕様機MHの小型化も可能となる。
【0055】
さらに、このような作業装置Mを備えることで、マグネット仕様機MHでの作業効率も向上し、使い勝手が向上する。
【0056】
次に、図5は第2実施の形態を示し、この第2実施の形態は、上記第1実施の形態において、ICタグ17を有線式としたものである。
【0057】
すなわち、ICタグ17は、マグネット5内で電源供給線16に電気的に接続され、この電源供給線16に供給される電力に重畳して通信信号を有線で送受信する、いわゆるPLC(Power Line Communication)を用いたものである。
【0058】
そして、その他の構成および制御は、上記第1実施の形態と同様であるため、上記第2実施の形態でも、上記第1実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【0059】
また、ICタグ17に記録された情報を有線により制御盤8に対して送受信することで、ICタグ17および制御盤8のそれぞれに対して情報を確実に送受信できる。
【0060】
しかも、電流制御器13からマグネット5へと給電するための電源供給線16を、情報通信用の線としても利用することで、情報の送受信用の配線を別個に設ける必要がなく、構成の複雑化を抑制できる。
【0061】
なお、上記各実施の形態において、ICタグ17に記録される各種情報は、上記に限定されるものではない。
【0062】
また、メモリ12、および、送受信機25などをそれぞれ制御盤8に設けたが、制御盤8と別個に設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【0063】
【図1】本発明に係る作業装置の第1実施の形態を示す説明図である。
【図2】同上作業装置の読取手段および表示手段を示す説明図である。
【図3】同上作業装置のICタグに記録された固有の情報を示す説明図である。
【図4】同上作業装置の各種制御を示すフローチャートである。
【図5】本発明に係る作業装置の第2実施の形態を示す説明図である。
【図6】同上作業装置を備えた作業機械を示す側面図である。
【図7】従来例の作業装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【0064】
A 作業装置本体
B 機械本体
M 作業装置
MG マグネット駆動装置
MH 作業機械としてのマグネット仕様機
5 電磁石であるマグネット
8 制御手段としての制御盤
12 記憶手段としてのメモリ
16 電力供給線
17 ICタグ
22 読取手段としての受信機
23 表示手段としての表示器
25 読取設定手段および書込手段を機能として有する送受信機

【特許請求の範囲】
【請求項1】
固有の情報を有するICタグを備えた電磁石と、
この電磁石を先端に装着可能な作業装置本体と、
この作業装置本体に装着された電磁石を駆動させるマグネット駆動装置とを具備し、
マグネット駆動装置は、
作業装置本体に装着された電磁石のICタグが有する情報を読み取る読取設定手段と、
この読取設定手段により読み取った情報に基づいて電磁石の駆動を制御する制御手段とを備えている
ことを特徴とする作業装置。
【請求項2】
制御手段は、電磁石の駆動中の制御情報を記憶する記憶手段を有し、
マグネット駆動装置は、電磁石の駆動を終了したときに、記憶手段にて記憶した電磁石の駆動中の制御情報をこの電磁石のICタグに書き込んでこのICタグが有する情報を更新する書込手段を備えている
ことを特徴とする請求項1記載の作業装置。
【請求項3】
ICタグは、無線により情報を送受信可能な無線ICタグである
ことを特徴とした請求項1または2記載の作業装置。
【請求項4】
ICタグは、マグネット駆動装置から電磁石に給電する電力供給線に供給される電力に重畳して情報を送受信可能である
ことを特徴とした請求項1または2記載の作業装置。
【請求項5】
電磁石は、作業装置本体から取り外した状態で、ICタグが有する情報を可搬型の読取手段により読み取り可能であり、かつ、この読み取られた情報が、この読取手段と一体的に設けられた表示手段により表示可能である
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか記載の作業装置。
【請求項6】
機械本体と、
この機械本体に作業装置本体が可動的に設けられた請求項1乃至5のいずれか記載の作業装置と
を具備したことを特徴とする作業機械。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2008−273695(P2008−273695A)
【公開日】平成20年11月13日(2008.11.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−119238(P2007−119238)
【出願日】平成19年4月27日(2007.4.27)
【出願人】(000190297)キャタピラージャパン株式会社 (1,189)
【Fターム(参考)】