(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024126440
(43)【公開日】2024-09-20
(54)【発明の名称】把持式作業車
(51)【国際特許分類】
B66C 13/22 20060101AFI20240912BHJP
E04H 12/34 20060101ALI20240912BHJP
E04H 12/00 20060101ALI20240912BHJP
E21B 7/02 20060101ALI20240912BHJP
B66C 1/68 20060101ALI20240912BHJP
【FI】
B66C13/22 T
E04H12/34
E04H12/00 Z
E21B7/02
B66C1/68 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023034820
(22)【出願日】2023-03-07
(71)【出願人】
【識別番号】000116644
【氏名又は名称】株式会社アイチコーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】100115808
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 真司
(74)【代理人】
【識別番号】100113549
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 守
(74)【代理人】
【識別番号】100092897
【弁理士】
【氏名又は名称】大西 正悟
(74)【代理人】
【識別番号】100157417
【弁理士】
【氏名又は名称】並木 敏章
(74)【代理人】
【識別番号】100218095
【弁理士】
【氏名又は名称】山崎 一夫
(72)【発明者】
【氏名】岡安 良王
【テーマコード(参考)】
2D129
3F004
3F204
【Fターム(参考)】
2D129AB17
2D129BA30
2D129BB04
2D129DA12
2D129DC03
2D129DC13
2D129DC17
2D129DC63
3F004AB14
3F004AG03
3F004AJ01
3F004EA04
3F204AA04
3F204BA05
3F204CA01
3F204DB04
3F204DC03
(57)【要約】
【課題】電柱のような柱状物を把持した状態で、この柱状物をその中心軸を中心として回転させることができるようにする。
【解決手段】 把持式作業車が、車体と、前記車体上に旋回、起伏および伸縮作動可能に設けられたブームと、柱状物を把持する把持部80と、ブームの先端部に対する把持部80の姿勢を変化させる支持機構と、ブームおよび支持機構の作動を制御する制御装置を備える。制御装置は、ブームの旋回、起伏および伸縮作動制御と支持機構の作動制御とを組み合わせて把持部を水平方向に移動させる制御が可能で、支持機構が把持部80を左右首振り作動させる左右首振り機構を有する。制御装置は、把持部80により柱状物Pを垂直に延びて把持した状態で、把持部80を首振り作動させる制御と、ブームの旋回作動を行わせる制御と、把持部80を水平方向の前後方向に移動させる制御とを組み合わせて行い、把持した柱状物Pを垂直に延びる中心軸を中心として回転させる制御が可能である。
【選択図】
図11
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体と、前記車体上に旋回、起伏および伸縮作動可能に設けられたブームと、柱状物を把持する把持部と、前記ブームの先端部と前記把持部との間に設けられて前記ブームの先端部に対する前記把持部の姿勢を変化させる支持機構と、前記ブームおよび前記支持機構の作動を制御する制御装置と、を備えて構成される把持式作業車であって、
前記制御装置は、前記ブームの旋回、起伏および伸縮作動制御と前記支持機構の作動制御とを組み合わせて、前記把持部を水平方向に移動させる制御が可能であり、
前記支持機構が前記把持部を左右首振り作動させる左右首振り機構を有し、
前記制御装置は、前記把持部により柱状物を垂直に延びて把持した状態で、前記左右首振り機構により前記把持部を首振り作動させる制御と、前記ブームの旋回作動を行わせる制御と、前記把持部を水平方向の前後方向に移動させる制御とを組み合わせて行い、前記把持部により把持した前記柱状物を垂直に延びる中心軸を中心として回転させる制御が可能であることを特徴とする把持式作業車。
【請求項2】
前記制御装置は、前記把持部により柱状物を垂直に延びて把持した状態で、前記左右首振り機構により前記把持部を首振り作動させる制御と、前記ブームの旋回作動制御を行って前記左右首振り作動により生じた前記柱状物の左右方向の移動を元の位置に戻す制御と、前記把持部を水平方向の前後方向に移動させる制御を行って前記把持部の首振り作動及びブームの旋回作動により生じた前記柱状物の前後方向の移動を元の位置に戻す制御とを行い、前記把持部により把持した前記柱状物を垂直に延びる中心軸を中心として回転させる制御が可能であることを特徴とする請求項1に記載の把持式作業車。
【請求項3】
車体と、前記車体上に旋回、起伏および伸縮作動可能に設けられたブームと、柱状物を把持する把持部と、前記ブームの先端部と前記把持部との間に設けられて前記ブームの先端部に対する前記把持部の姿勢を変化させる支持機構と、前記ブームおよび前記支持機構の作動を制御する制御装置と、を備えて構成される把持式作業車であって、
前記制御装置は、前記ブームの旋回、起伏および伸縮作動制御と前記支持機構の作動制御とを組み合わせて、前記把持部を水平方向に移動させる制御が可能であり、
前記支持機構が前記把持部を左右首振り作動させる左右首振り機構を有し、
前記制御装置は、前記把持部により柱状物を垂直に延びて把持した状態で、前記把持部の左右首振り中心が前記把持部により把持した前記柱状物の垂直に延びる中心軸を中心として回転する軌跡に沿って移動するように前記把持部を水平方向に移動させるとともに、前記把持部により把持した柱状物がその中心軸が移動することなく柱状物を回転させるように前記把持部を左右首振り作動させる制御を行い、前記把持部により把持した前記柱状物を垂直に延びる中心軸を中心として回転させる制御が可能であることを特徴とする把持式作業車。
【請求項4】
前記把持部は、柱状物を把持するための開閉可能な一対の把持爪を有し、
前記支持機構は、前記把持爪をその開閉方向と直交する回転軸周りに回転作動させる回転機構を有し、
前記回転機構により前記把持爪を回転させて、前記把持爪により把持した柱状物の保持する角度を調整可能であることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の把持式作業車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電柱等の柱状物を把持して建柱作業を行うことなどに用いられる把持式作業車に関する。
【背景技術】
【0002】
把持式作業車の一例として、車体上に旋回動自在に設けられた旋回台と、旋回台に起伏動および伸縮動自在に設けられたブームと、ブームに装着されて電柱を建て入れるための建柱穴を掘削するオーガ装置と、ブームの先端部に設けられて電柱などの柱状物を把持する把持装置とを備えた把持式の穴掘建柱車が知られている(例えば、特許文献1を参照)。穴掘建柱車を用いて地面に建柱穴を掘削する際には、オーガ装置をブームの先端部から吊り下げた状態でブームを適宜作動させ、オーガ装置を所定の掘削位置で回転作動させることで、所定の深さの建柱穴を形成することができる。建柱穴の掘削が終了した後は、オーガ装置を引き上げてブームの側面に格納するとともに、ブームの先端部に設けられた把持装置により電柱を把持し、電柱を把持した状態でブームを適宜作動させることで上記掘削された建柱穴に当該電柱を直接建て入れることができるようになっている。このような把持装置を備えた穴堀建柱車では、電柱をウィンチやクレーンなどを用いて吊り下げて作業を行う場合と比べて、一連の建柱作業を効率的に行うことができるようになっている。なお、オーガ装置を備えないで把持装置のみを備えた作業車も存在するため、これらを総称して把持式作業車と称して説明する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このようにして建柱される電柱として、フランジ付分割柱と称される電柱がある。フランジ付分割柱は、地面に掘削された建柱穴に建て入れて設けられる下部電柱と、このように地面に建柱された下部電柱の上端に繋げて設けられる上部電柱とから構成され、下部電柱の上端および上部電柱の下端に設けられたフランジ同士をボルト結合する構成となっている。このようなフランジ付分割柱の建柱作業を把持式作業車により行う場合、オーガ装置で建柱穴を掘削した後、ブームの先端部に設けられた把持装置により下部電柱を把持し、建柱穴にこれを建て入れ穴を埋めて固定する。次に、把持装置により上部電柱を把持し、上部電柱の下端のフランジを、建柱された下部電柱の上端のフランジと当接もしくは上方に近接させる。そして、両フランジをボルト結合するのであるが、このとき、両フランジのボルト挿通孔同士を合致させる必要があり、位置合わせ調整(フランジ同士が当接した状態で、下部電柱に対して上部電柱を垂直に延びる軸を中心として回転させる調整)が必要なのであるが、今までの把持式作業車では把持した上部電柱を回転させる作業が難しいもしくはできないという問題があった。また、一般的に、電柱を建柱する際に回転方向の向きを合わせる必要があることも多く、このような回転方向の向きの調整が難しいもしくはできないという問題もあった。
【0005】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、電柱のような柱状物を把持した状態で、この柱状物をその中心軸を中心として回転させるような作動が可能となる把持式作業車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明に係る把持式作業車は、車体と、前記車体上に旋回、起伏および伸縮作動可能に設けられたブームと、柱状物を把持する把持部と、前記ブームの先端部と前記把持部との間に設けられて前記ブームの先端部に対する前記把持部の姿勢を変化させる支持機構と、前記ブームおよび前記支持機構の作動を制御する制御装置と、を備えて構成される。そして、前記制御装置は、前記ブームの旋回、起伏および伸縮作動制御と前記支持機構の作動制御とを組み合わせて、前記把持部を水平方向に移動させる制御が可能であり、前記支持機構が前記把持部を左右首振り作動させる左右首振り機構を有し、前記制御装置は、前記把持部により柱状物を垂直に延びて把持した状態で、前記左右首振り機構により前記把持部を首振り作動させる制御と、前記ブームの旋回作動を行わせる制御と、前記把持部を水平方向の前後方向に移動させる制御とを組み合わせて行い、前記把持部により把持した前記柱状物を垂直に延びる中心軸を中心として回転させる制御が可能である。
【0007】
前記把持式作業車において、前記制御装置は、前記把持部により柱状物を垂直に延びて把持した状態で、前記左右首振り機構により前記把持部を首振り作動させる制御と、前記ブームの旋回作動制御を行って前記左右首振り作動により生じた前記柱状物の左右方向の移動を元の位置に戻す制御と、前記把持部を水平方向の前後方向に移動させる制御を行って前記把持部の首振り作動及び前記ブームの旋回作動により生じた前記柱状物の前後方向の移動を元の位置に戻す制御とを行い、前記把持部により把持した前記柱状物を垂直に延びる中心軸を中心として回転させる制御が可能であるのが好ましい。
【0008】
本発明に係るもう一つの把持式作業車は、車体と、前記車体上に旋回、起伏および伸縮作動可能に設けられたブームと、柱状物を把持する把持部と、前記ブームの先端部と前記把持部との間に設けられて前記ブームの先端部に対する前記把持部の姿勢を変化させる支持機構と、前記ブームおよび前記支持機構の作動を制御する制御装置と、を備えて構成される。そして、前記制御装置は、前記ブームの旋回、起伏および伸縮作動制御と前記支持機構の作動制御とを組み合わせて、前記把持部を水平方向に移動させる制御が可能であり、前記支持機構が前記把持部を左右首振り作動させる左右首振り機構を有し、前記制御装置は、前記把持部により柱状物を垂直に延びて把持した状態で、前記把持部の左右首振り中心が前記把持部により把持した前記柱状物の垂直に延びる中心軸を中心として回転する軌跡に沿って移動するように前記把持部を水平方向に移動させるとともに、前記把持部により把持した柱状物がその中心軸が移動することなく柱状物を回転させるように前記把持部を左右首振り作動させる制御を行い、前記把持部により把持した前記柱状物を垂直に延びる中心軸を中心として回転させる制御が可能である。
【0009】
前記把持式作業車において、前記把持部は、柱状物を把持するための開閉可能な一対の把持爪を有し、前記支持機構は、前記把持爪をその開閉方向と直交する回転軸周りに回転作動させる回転機構を有し、前記回転機構により前記把持爪を回転させて、前記把持爪により把持した柱状物の保持する角度を調整可能であるのが好ましい。
【発明の効果】
【0010】
本発明に係る把持式作業車によれば、前記把持部により柱状物を垂直に延びて把持した状態で、前記左右首振り機構により前記把持部を首振り作動させる制御と、前記ブームの旋回作動を行わせる制御と、前記把持部を水平方向の前後方向に移動させる制御とを組み合わせて行い、前記把持部により把持した前記柱状物を垂直に延びる中心軸を中心として回転させる制御が可能である。このため、例えば、把持装置により上部電柱を把持し、上部電柱の下端のフランジを、建て入れられた下部電柱の上端のフランジと当接接合させて両フランジをボルト結合するときに、上部電柱を把持したまま回転させることができ、両フランジのボルト挿通孔同士を合致させる調整作業を行うことができる。このため、両フランジをボルト結合させる作業を容易に行うことができる。
【0011】
前記把持式作業車において、前記制御装置は、前記把持部により柱状物を垂直に延びて把持した状態で、前記左右首振り機構により前記把持部を首振り作動させる制御と、前記ブームの旋回作動制御を行って前記左右首振り作動により生じた前記柱状物の左右方向の移動を元の位置に戻す制御と、前記把持部を水平方向の前後方向に移動させる制御を行って前記把持部の首振り作動及び前記ブームの旋回作動により生じた前記柱状物の前後方向の移動を元の位置に戻す制御とを行うのが好ましい。このように制御すると、上部電柱を把持したままでその垂直軸の位置を移動させずに、この垂直軸を中心として上部電柱を回転させることができ、両フランジのボルト挿通孔同士を簡単に合致させることができる。このため、両フランジをボルト結合させる作業を一層容易に行うことができる。
【0012】
また、本発明に係るもう一つの把持式作業車によれば、前記把持部により柱状物を垂直に延びて把持した状態で、前記把持部の左右首振り中心が前記把持部により把持した前記柱状物の垂直に延びる中心軸を中心として回転する軌跡に沿って移動するように前記把持部を水平方向に移動させるとともに、前記把持部により把持した柱状物がその中心軸が移動することなく柱状物を回転させるように前記把持部を左右首振り作動させる制御を行い、前記把持部により把持した前記柱状物を垂直に延びる中心軸を中心として回転させる制御が可能である。このため、例えば、把持装置により上部電柱を把持し、上部電柱の下端のフランジを、建て入れられた下部電柱の上端のフランジと当接接合させて両フランジをボルト結合するときに、上部電柱を把持したまま回転させることができ、両フランジのボルト挿通孔同士を合致させる調整作業を行うことができる。このため、両フランジをボルト結合させる作業を容易に行うことができる。
【0013】
前記把持式作業車においてさらに、前記回転機構により前記把持爪を回転させて、前記把持爪により把持した柱状物の保持する角度を調整可能であるのが好ましい。これにより電柱などの柱状物の保持する角度を調整し、これを垂直に延びて把持することができるので、建柱作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【
図1】本発明に係る把持式作業車の具体的な実施形態となる把持式穴掘建柱車の側面図である。
【
図3】上記把持式穴掘建柱車の使用状態を示す側面図である。
【
図4】上記把持式穴掘建柱車に設けられたオーガ装置の斜視図である。
【
図5】上記把持式穴掘建柱車に設けられた把持装置の斜視図である。
【
図6】上記把持装置の要部を右方から見た斜視図である。
【
図7】上記把持装置の要部を左方から見た斜視図である。
【
図10】上記把持式穴掘建柱車の機能ブロック図である。
【
図11】上記把持装置による電柱を把持した状態を概略的に示す平面図である。
【
図12】上記把持装置により把持した電柱を回転させる工程を説明する説明図である。
【
図13】上記把持装置の把持部を水平姿勢にする作動を説明するための模式図である。
【
図14】上記把持部に作用する荷重と上記把持部を垂直下方に移動させたときの変位量との関係を説明するための概念図である。
【
図15】上記把持式穴掘建柱車の掘削作業を示す模式図である。
【
図16】上記把持式穴掘建柱車に備えられた自動垂直スイッチが操作された場合の把持部の作動を示す模式図である。
【
図17】上記把持部に把持された下部電柱を建柱穴に挿入する過程において上記把持部に作用する荷重の方向を説明する模式図である。
【
図18】上記把持部に把持された上部電柱を、建柱された下部電柱の上に取り付ける工程を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。まず、本発明に係る把持式作業車の具体的な実施形態としての把持式穴掘建柱車1の全体構成について
図1~
図3を参照して説明する。
【0016】
把持式穴掘建柱車1は、
図1に示すように、車体2の前部に運転キャビン7を有し、車体2の前後に配設された左右一対のタイヤ車輪5により走行可能なトラック車両をベースに構成されている。車体2の前後左右の四箇所には、車体2を持ち上げ支持するためのジャッキ9が配設されている。各ジャッキ9は、その内部に設けられたジャッキシリンダ(図示せず)を駆動させて下方に伸長させることで車体2を持ち上げ支持し、それにより車体2全体を安定させた状態とする。ジャッキ9の作動操作は、車体2の後部に設けられたジャッキ操作装置(図示せず)の操作により行われる。
【0017】
車体2における運転キャビン7後方の架装領域には、旋回モータ14(
図10を参照)により駆動されて上下軸回りに水平旋回動自在に構成された旋回台12が設けられている。旋回台12には、ブーム13の基端部が上下方向に揺動自在(起伏動自在)に取り付けられている。
【0018】
ブーム13は、旋回台12側から順に、基端ブーム13a、中間ブーム13bおよび先端ブーム13cが入れ子式に組み合わされた構成を有しており、その内部に設けられた伸縮シリンダ15(
図10を参照)の伸縮駆動により、ブーム13を軸方向(長手方向)に伸縮動させることができる。また、基端ブーム13aと旋回台12との間には起伏シリンダ16が跨設されており、起伏シリンダ16を伸縮駆動させることにより、ブーム13全体を上下面(垂直面)内で起伏動させることができる。
【0019】
ブーム13には、基端ブーム13aと先端ブーム13cとに選択的に連結可能なオーガサポート17が取り付けられている。オーガサポート17には、
図4に示すように、連結棒部材27の上側軸部27aが左右方向に揺動自在に枢結されている。連結棒部材27の下側軸部27bには、建柱穴の掘削を行うためのオーガ装置20が前後方向に揺動自在に枢結されている。オーガ装置20は、連結棒部材27の下側軸部27bに枢結されたオーガモータ部21と、オーガモータ部21を作動させることにより軸回りに回転されるオーガスクリュー(アースオーガ)25とを有して構成されている。オーガモータ部21は、油圧により回転作動するオーガモータ22と、オーガモータ22の出力軸に接続されたオーガ減速機23と、オーガモータ22およびオーガ減速機23を収容するオーガハウジング24とを有している。オーガハウジング24の下端部には、オーガ減速機23の駆動軸(図示せず)が突出しており、この駆動軸にオーガスクリュー25の上端部が接続されている。
【0020】
基端ブーム13aの側面には、オーガサポート17を基端ブーム13aに連結した状態で、オーガ装置20を格納状態で保持するオーガ格納装置18が配設されている。オーガ装置20は、オーガサポート17に連結棒部材27を介して垂直面内で上下に揺動可能に取り付けられており、オーガ装置20をオーガ格納装置18により基端ブーム13aの側方に沿って格納した格納位置と、オーガ装置20をオーガ格納装置18から外して(オーガサポート17を先端ブーム13cに連結し)オーガスクリュー25を地面に向けて垂下させた作業位置との間で揺動させることが可能である。なお、オーガ装置20は、作業位
置にある状態において、オーガスクリュー25がブーム13の姿勢の如何に関わらず重力方向(鉛直方向)に沿った垂直姿勢をとるように、ブーム13の先端部に対して連結棒部材27の両軸部27a,27bを支点に前後方向および左右方向に揺動自在に吊り下げられている。
【0021】
オーガ装置20を使用するときは、
図3のIに示すように、オーガサポート17を先端ブーム13cに連結させて、オーガ格納装置18から外したオーガ装置20を作業位置に揺動させた状態(オーガスクリュー25を地面に対して略垂直姿勢にした状態)で、オーガモータ22の回転駆動によりオーガスクリュー25を回転作動させながらブーム13の倒伏作動と縮小作動とを連動させて直線的に下方へ移動させることで、建柱穴の掘削作業が可能である。一方、オーガ装置20を使用しないときは、
図1および
図2に示すように、オーガサポート17を基端ブーム13aに連結させて、オーガ装置20をオーガ格納装置18により基端ブーム13aの側方に沿った格納位置に格納保持する。オーガ装置20が格納位置にある状態においては、後述の把持装置50を用いて、
図3のIIに示すように、電柱(
図3に符号Pで示す:以下同様)の建柱作業や抜柱作業、障害物の移設作業などの各種の作業を行うことができるようになっている。
【0022】
先端ブーム13cの先端部には、アームブラケット19が固定されている。アームブラケット19には、例えば電柱や樹木などの対象物(柱状物)を把持する把持装置50が取り付けられている。この把持装置50の構成について
図5~
図9を追加参照して説明する。なお、
図8~
図9では、図を見易くするために、断面を示すハッチングを省略している。また、以下では、説明の便宜上、
図5に示す把持装置50の姿勢を基準として、図示する前後、左右、上下の矢印方向を、前後方向、左右方向、上下方向と呼称して説明する。
【0023】
把持装置50は、アームブラケット19に上下方向に揺動(屈伸動)可能に取り付けられたアーム51と、アーム51の先端部に上下方向に揺動(縦首振り)可能に取り付けられた第1ジョイント部材60と、第1ジョイント部材60に左右方向に揺動(横首振り)可能に取り付けられた第2ジョイント部材70と、第2ジョイント部材70に回転可能に取り付けられたグリッパ80とを備えて構成される。アーム51、第1ジョイント部材60、第2ジョイント部材70、後述の縦首振りシリンダ62、横首振りシリンダ71、グリッパモータ79などにより、グリッパ80の把持部81の姿勢を変化させることができ、この機構を支持機構と称する。
【0024】
アーム51は、軸方向(長手方向)の一端部が連結ピン52を介してアームブラケット19に枢結され、軸方向(長手方向)の他端部が連結ピン53を介して第1ジョイント部材60に枢結されている。アームブラケット19と第1ジョイント部材60との間には、アームシリンダ55が取り付けられている。アームシリンダ55のロッド側端部は、アームブラケット19に連結ピン56を介して枢結されている。アームシリンダ55のボトム側端部は、第1ジョイント部材60に連結ピン57を介して枢結されている。アームシリンダ55を伸縮作動させることで、アーム51をアームブラケット19に対して連結ピン52を中心に上下方向に揺動作動(屈伸作動)させることができる。
【0025】
第1ジョイント部材60は、先端側が開放された上下二股状に形成されており、二股状の両端部に第2ジョイント部材70が上下一対の連結ピン61を介して枢結されている。第1ジョイント部材60とアーム51との間には、縦首振りシリンダ62が設けられている。縦首振りシリンダ62のボトム側端部は、アーム51の基端側に連結ピン63を介して枢結されている。縦首振りシリンダ62のロッド側端部は、第1ジョイント部材60の上端側に連結ピン64を介して枢結されている。縦首振りシリンダ62を伸縮作動させることで、第1ジョイント部材60をアーム51に対して連結ピン53を中心に上下方向に揺動作動(縦首振り作動)させることができる。
【0026】
第2ジョイント部材70は、第1ジョイント部材60によって上下から挟まれるように支持されている。また、第1ジョイント部材60の上端部には、横首振りシリンダ71が設けられている。横首振りシリンダ71は、ボトム側端部が第1ジョイント部材60の先端部に枢結され、ロッド側端部が第2ジョイント部材70の後端部に枢結されている。横首振りシリンダ71を伸縮作動させることで、第2ジョイント部材70を第1ジョイント部材60に対して連結ピン61を中心に左右方向に揺動作動(横首振り作動)させることができる。
【0027】
グリッパ80は、対象物を把持する把持部81と、把持部81を支持して第2ジョイント部材70に回転自在に設けられたグリッパハウジング86と、把持部81を開閉作動する開閉機構93とを備えて構成される。
【0028】
把持部81は、一対の把持爪82と、一対の把持爪82を互いに接近又は離反する方向(開閉方向)に開閉自在に支持する上下一対の支持板部83とを備えている。把持爪82は、例えば電柱や樹木などの種々の対象物(柱状物)を把持可能である。把持爪82の基端部は、上下の支持板部83に連結ピン84を介して枢結されている。把持爪82の先端部には、互い違いに切欠き82a,82bが形成されており、先端部同士が互いに交差(オーバーラップ)可能にである。支持板部83には、不図示のアタッチメント(例えば樹木を伐採するための伐採装置)を着脱自在に装着するための平板状の上側ブラケット85が設けられている。
【0029】
グリッパハウジング86は、上下の支持板部83に連結されて第2ジョイント部材70に回転自在に支持された支持筒部87と、支持筒部87の基端側に固定されて第1ジョイント部材60と第2ジョイント部材70との間に配設されたシリンダブラケット部92とを備えている。
【0030】
支持筒部87は、中空の角筒状に形成された内側筒部88と、内側筒部88の外周側に設けられて中空の円筒状に形成された外側筒部89とを有した二重構造となっている。内側筒部88の内周側には、後述の開閉機構93の摺動部材95が前後方向にスライド自在に取り付けられている。外側筒部89の外周側には、外側筒部89と同心状にウォームホイール90が取り付けられている。ウォームホイール90は、第2ジョイント部材70の内側に回転自在に支持されたウォームピニオン91と噛合している。第2ジョイント部材70の上端部には、グリッパモータ79が取り付けられており、グリッパモータ79の出力軸にウォームピニオン91が減速機を介して連結されている。グリッパモータ79を正転方向に回転作動すると、ウォームピニオン91およびウォームホイール90を介して、グリッパ80全体が回転軸線X(
図8を参照)を中心に所定方向に回転する。一方、グリッパモータ79を逆転方向に回転作動すると、ウォームピニオン91およびウォームホイール90を介して、グリッパ80全体が回転軸線X(
図8を参照)を中心に所定方向とは逆方向に回転する。なお、
図5に示した把持装置50の姿勢においては、グリッパ80(把持部81)の回転軸線X方向は前後方向に対応し、把持部81の開閉方向(把持方向)は左右方向に対応する。
【0031】
開閉機構93は、一対のリンク部材94と、一対のリンク部材94にリンク結合される摺動部材95と、摺動部材95を前後にスライドさせるグリッパシリンダ99とを備えている。各リンク部材94の一端部は、把持爪81の中間部に連結ピン96を介して枢結されている。一対のリンク部材94は、各リンク部材94の他端部同士が上下に重なった状態で摺動部材95の先端部に連結ピン97を介して枢結されている。摺動部材95は、内側筒部88の中空部に挿入されて、当該内側筒部88の内周面に沿って摺動自在(往復動自在)に取り付けられている。摺動部材95の外周面と内側筒部88の内周面との間には
、摺動部材95のスライド(往復移動)を案内するための合成樹脂製のスライダ98が取り付けられている。摺動部材95の基端部には、グリッパシリンダ99のロッド側端部が連結されている。グリッパシリンダ99のボトム側端部は、グリッパハウジング86のシリンダブラケット部92に連結されている。
【0032】
グリッパシリンダ99を伸長作動すると、当該伸長方向に摺動部材95が摺動してリンク部材94が互いに離反する方向に揺動する。それにより、把持爪82が連結ピン84を支点として開方向に揺動することで(把持爪82が開方向に作動(開作動)することで)対象物の把持を解放することができる。一方、グリッパシリンダ99を縮小作動すると、当該縮小方向に摺動部材95が摺動してリンク部材94が互いに接近する方向に揺動する。それにより、把持爪82が連結ピン84を支点として閉方向に揺動することで(把持爪82が閉方向に作動(閉作動)することで)対象物を把持することができる。開閉機構93は、左右対称に構成されているため、一対の把持爪82は左右対称に開閉作動するようになっている。
【0033】
車体2における旋回台12の側部には、各作業装置(旋回台12、ブーム13、オーガ装置20、把持装置50)の作動を操作するための操作席30が設けられている。操作席30の前方には、作業者が座ったままの姿勢で操作が可能な操作装置31が配設されている。操作装置31には、ブーム13の旋回作動および起伏作動を行なわせるための操作を行うブーム旋回起伏操作レバー32a、ブーム13の伸縮作動およびアーム51の屈伸作動を行なわせるための操作を行う伸縮屈伸操作レバー32b、オーガスクリュー25の回転作動を行なわせるための操作を行うオーガ操作レバー32c、把持部81の縦首振り作動を行なわせるための操作を行う把持部縦首振り操作レバー32d、把持部81の横首振り作動を行なわせるための操作を行う把持部横首振り操作レバー32e、把持部81の回転作動を行なわせるための操作を行う把持部回転操作レバー32f、把持部81の開閉作動を行わせるための操作を行う把持部開閉操作レバー32gなどが設けられている(
図10参照)。
【0034】
操作装置31にはさらに、
図10に示すように、モード選択スイッチ33および自動垂直スイッチ34が設けられている。モード選択スイッチ33は、通常操作モード位置、オーガ垂直移動モード位置、把持部水平垂直移動モード位置、把持物回転移動モード位置のいずれかに切り換え可能なスイッチで、その位置に応じた指令信号をコントローラ100に送る。各モードでの具体的な作動制御の詳細説明については後述するが、モード選択スイッチ33が通常操作モード位置に設定されて通常操作モード状態のときには、各操作レバーの操作に応じて対応するアクチュエータを作動させる制御が行われる。具体的には、ブーム旋回起伏操作レバー32aの操作に応じてブーム13の旋回および起伏作動を行わせ、ブーム伸縮屈伸操作レバー32bの操作に応じてブーム13の伸縮作動およびアーム51の屈伸作動を行わせ、オーガ操作レバー32cの操作に応じてオーガスクリュー25の回転作動を行わせ、把持部縦首振り操作レバー32dの操作に応じて把持部81の縦首振り作動を行わせ、把持部横首振り操作レバー32eの操作に応じて把持部81の横首振り作動を行わせ、把持部回転操作レバー32fの操作に応じて把持部81の回転作動を行わせ、把持部開閉操作レバー32gの操作に応じて把持部81の開閉作動を行わせるように、各アクチュエータの駆動制御がなされる。
【0035】
モード選択スイッチ33がオーガ垂直移動モード位置に設定されてオーガ垂直移動モード状態のときには、ブーム旋回起伏操作レバー32aがオーガ垂直移動操作レバーとして機能する。具体的には、ブーム旋回起伏操作レバー32aを前方に倒す操作を行うとオーガスクリュー25(ブーム13の先端部)を垂直下方に移動させる制御が行われ、ブーム旋回起伏操作レバー32aを後方(手前側)に倒す操作を行うとオーガスクリュー25(ブーム13の先端部)を垂直上方に移動させる制御が行われる。
【0036】
モード選択スイッチ33が把持部水平垂直移動モード位置に設定されて把持部水平垂直移動モード状態のときには、ブーム旋回起伏操作レバー32aが垂直移動操作レバーとして機能し、ブーム伸縮屈伸操作レバー32bが水平移動操作レバーとして機能する。具体的には、ブーム旋回起伏操作レバー32aを前方に倒す操作を行うとグリッパ80(把持部81)を垂直下方に移動させる制御が行われ、ブーム旋回起伏操作レバー32aを後方(手前側)に倒す操作を行うとグリッパ80(把持部81)を垂直上方に移動させる制御が行われる。ブーム伸縮屈伸操作レバー32bを左右に倒す操作を行うとグリッパ80(把持部81)を水平方向の左右に移動させる制御が行われ、ブーム伸縮屈伸操作レバー32bを前後に倒す操作を行うとグリッパ80(把持部81)を水平方向の前後に移動させる制御が行われる。
【0037】
モード選択スイッチ33が把持物回転移動モード位置に設定されて把持物回転移動モード状態のときには、ブーム旋回起伏操作レバー32aが回転移動操作レバーとして機能する。ブーム旋回起伏操作レバー32aを左右方向に倒すと、グリッパ80の把持部81により柱状物を垂直に延びて支持した状態で、柱状物の上下垂直中心軸はそのままで上下垂直中心軸を中心として柱状物を回転移動させる制御が行われる。例えば、ブーム旋回起伏操作レバー32aを右方向に倒すと、柱状物を時計回り方向に回転移動させる制御が行われ、ブーム旋回起伏操作レバー32aを左方向に倒すと、柱状物を反時計回り方向に回転移動させる制御が行われる。
【0038】
自動垂直スイッチ34は、オン位置とオフ位置とのいずれかに切り換え可能なトグルスイッチにより構成されている(作業者が手を離しても当該切り換えられた操作位置を保持する構成となっている)。自動垂直スイッチ34がオン位置に選択されると、詳細は後述するが、縦首振りシリンダ62とグリッパモータ79とを作動させて、把持部81を縦首振り作動および回転作動させることで、把持部81を水平姿勢にすることができる(つまり、把持部81に把持された電柱等を垂直に延びるように保持する状態とすることができる)。なお、自動垂直スイッチ34は、後述の把持部傾斜角度検出器124(
図10を参照)により検出される把持部81の水平面に対する傾斜角度が所定角度以内であるときに操作が有効となる(操作信号が有効に受け付けられる)。
【0039】
ここで、旋回台12、ブーム13、オーガ装置20、把持装置50などの作動機構は、
図10に示すように、操作装置31からの操作信号を受けて、旋回モータ14、伸縮シリンダ15、起伏シリンダ16、オーガモータ22、アームシリンダ55、縦首振りシリンダ62、横首振りシリンダ71、グリッパモータ79、グリッパシリンダ99(以下、まとめて「油圧アクチュエータ」とも呼称する)を制御するコントローラ100と、油圧アクチュエータを駆動するための作動油を供給する油圧ユニット110とを備える。
【0040】
操作装置31の操作により出力された操作信号は、コントローラ100に入力される。コントローラ100は、その操作信号に応じた指令信号を油圧ユニット110(制御バルブ112)に出力する。
【0041】
油圧ユニット110は、作動油を吐出する油圧ポンプ111と、油圧ポンプ111から各油圧アクチュエータに供給する作動油の供給方向及び供給量を制御する制御バルブ112を有して構成される。油圧ポンプ111は、車両のエンジンからPTO機構(図示せず)を介して取り出した動力により駆動される。制御バルブ112は、旋回モータ14に対応する電磁比例制御バルブV1、伸縮シリンダ15の作動制御用の電磁比例制御バルブV2、起伏シリンダ16の作動制御用の電磁比例制御バルブV3、オーガモータ22の作動制御用の電磁比例制御バルブV4、アームシリンダ55の作動制御用の電磁比例制御バルブV5、縦首振りシリンダ62の作動制御用の電磁比例制御バルブV6、横首振りシリン
ダ71の作動制御用の電磁比例制御バルブV7、グリッパモータ79の作動制御用の電磁比例制御バルブV8、グリッパシリンダ99の作動制御用の電磁比例制御バルブV9を有している。制御バルブ112は、コントローラ100からの指令信号に基づき、各電磁比例制御バルブV1~V9の開度を電磁駆動制御して、油圧ポンプ111から各油圧アクチュエータに供給される作動油の供給方向及び供給量を制御し、各油圧アクチュエータの作動方向及び作動速度を制御する(旋回台12、ブーム13、オーガ装置20、把持装置50の作動方向及び作動速度を制御する)。
【0042】
コントローラ100には、ブーム起伏角度検出器120、ブーム伸長量検出器121、ブーム旋回角度検出器122、オーガ傾斜角度検出器123、把持部傾斜角度検出器124、把持部荷重検出器125、グリッパシリンダ圧力検出器126などの各種検出器類が電気的に接続されている。
【0043】
ブーム起伏角度検出器120は、基端ブーム13a内に設けられて、ブーム13の起伏角度を検出する。ブーム伸長量検出器121は、基端ブーム13aの基端部に設けられて、ブーム13の長さ(伸長量)を検出する。ブーム旋回角度検出器122は、車体2に設けられて、ブーム13(旋回体12)の旋回角度を検出する。
【0044】
オーガ傾斜角度検出器123は、オーガモータ部21(オーガハウジング24)の上部に取り付けられている。オーガ傾斜角度検出器123は、オーガ装置20(オーガスクリュー25)の傾斜角度を検出する。ここで、オーガ装置20は、前述したとおり、オーガスクリュー25がブーム13の姿勢の如何に関わらず重力方向(鉛直方向)に沿った垂直姿勢をとるように、ブーム13の先端部に対して連結棒部材27の両軸部27a,27bを支点に前後方向および左右方向に揺動自在に吊り下げられている。そのため、オーガ装置20による建柱穴(
図15に符号「K」で示す)の掘削中において、地盤の掘削抵抗が大きい場合などには、オーガスクリュー25の軸線が垂直線(鉛直方向)に対して前後方向および左右方向に傾くことがある。オーガ傾斜角度検出器123は、このようなオーガスクリュー25の鉛直方向に対する傾斜角度として、オーガスクリュー25の左右方向の傾斜角度と前後方向の傾斜角度とを検出する二軸傾斜角度検出器により構成されている。オーガ傾斜角度検出器123は、オーガスクリュー25の左右方向の傾斜角度と前後方向の傾斜角度とを検出して、その検出した傾斜角度に応じた電圧信号(検出信号)をコントローラ100に出力する。
【0045】
把持部傾斜角度検出器124は、把持部81(支持板部83)の上面に取り付けられている。把持部傾斜角度検出器124は、把持部81の水平面に対する傾斜角度として、左右方向の傾斜角度と前後方向の傾斜角度とを検出する二軸傾斜角度検出器である。把持部傾斜角度検出器124は、把持部81の左右方向の傾斜角度と前後方向の傾斜角度とを検出して、その検出した傾斜角度に応じた電圧信号(検出信号)をコントローラ100に出力する。把持部傾斜角度検出器124はさらに、ブーム13の先端部に対するアーム51の上下揺動角度も検出する。このため、把持部傾斜角度検出器124は、把持部81の水平面に対する傾斜角度を検出する代わりに、アーム51の先端に対する左右方向の傾斜角度と前後方向の傾斜角度とを検出するものであっても良い。
【0046】
把持部荷重検出器125は、いわゆるピン型ロードセルであり、縦首振りシリンダ62のボトム側端部とアーム51の基端部とを枢結する上記の連結ピン63として構成されている。把持部荷重検出器125は、縦首振りシリンダ62から連結ピン63に作用する軸方向(縦首振りシリンダ62の軸方向)に作用する荷重を検出して、その検出した荷重に応じた電圧信号(検出信号)をコントローラ100に出力する。なお、把持部荷重検出器125において検出される荷重(連結ピン62に作用する荷重)は、把持部81に作用する荷重(把持部81が垂直面内において受ける負荷)と比例関係にある。そのため、詳細
後述するが、コントローラ100は、把持部荷重検出器125において検出される荷重に基づき、把持部81に作用する荷重を判定する。
【0047】
グリッパシリンダ圧力検出器126は、電磁比例制御バルブV9とグリッパシリンダ99のロッド側油室とを結ぶ油路に設けられており、グリッパシリンダ99のロッド側油室に供給される作動油の圧力(ロッド側油室の圧力)を検出する。グリッパシリンダ圧力検出器126は、グリッパシリンダ99のロッド側油室の圧力を検出して、その検出した圧力に応じた電圧信号(検出信号)をコントローラ100に出力する。なお、グリッパシリンダ圧力検出器126において検出される圧力は、把持部81の把持力(把持部81が対象物を把持する力)と比例関係にある。そのため、詳細後述するが、コントローラ100は、グリッパシリンダ圧力検出器126において検出される圧力に基づき、把持部81の把持力を判定する。
【0048】
コントローラ100は、位置算出部101と、作動制御部102と、オーガ傾斜判定部103と、把持判定部104と、自動垂直水平制御部105と、荷重判定部106とを備えている。
【0049】
位置算出部101は、ブーム起伏角度検出器120、ブーム伸長量検出器121、ブーム旋回角度検出器122からの検出情報に基づき、車体2に対するブーム13の先端部の位置を算出する。位置算出部101はさらに、これら検出情報に加えて把持部傾斜角度検出器124からの検出情報に基づき、ブーム13の先端部に対する(車体2に対する)把持部81の位置も算出する。
【0050】
作動制御部102は、モード選択スイッチ33にて選択されたモード(通常操作モード、オーガ垂直移動モード、把持部水平垂直移動モード、把持物回転移動モード)に基づき、操作装置31から出力された操作信号(操作指令)に従って各アクチュエータの作動を制御する。以下、各モードについて説明する。
【0051】
(通常操作モード)
作動制御部102は、モード選択スイッチ33が通常操作モードに選択されているときに各操作レバー32a~32gが操作されると、各操作レバー32a~32gの操作に応じて各油圧アクチュエータをそれぞれ独立して作動させる。具体的には、ブーム旋回起伏操作レバー32aが前方(操作しているオペレータを基準とした前後左右方向:以下同様)に傾倒操作されたときは、起伏シリンダ16を縮小作動させてブーム13を倒伏作動させ、ブーム旋回起伏操作レバー32aが後方に傾倒操作されたときは、起伏シリンダ16を伸長作動させてブーム13を起仰作動させる。ブーム伸縮屈伸操作レバー32bが前方に傾倒操作されたときは、伸縮シリンダ15を伸長作動させてブーム13を伸長作動させ、ブーム伸縮屈伸操作レバー32bが後方に傾倒操作されたときは、伸縮シリンダ15を縮小作動させてブーム13を縮小作動させる。ブーム旋回起伏操作レバー32aが左方に傾倒操作されたときは、旋回モータ14を正回転作動させてブーム13を左回り方向に旋回作動させ、ブーム旋回起伏操作レバー32aが右方に傾倒操作されたときは、旋回モータ14を逆回転作動させてブーム13を右回り方向に旋回作動させる。
【0052】
オーガ装置20を用いるときにおいて、オーガ操作レバー32cが前方に傾倒操作されたときは、オーガモータ22を逆回転作動させてオーガスクリュー25を逆転方向に回転作動させ、オーガ操作レバー32cが後方に傾倒操作されたときは、オーガモータ22を正回転作動させてオーガスクリュー25を正転方向に回転作動させる。
【0053】
把持装置50を用いるときにおいて、ブーム伸縮屈伸操作レバー32bが左方に傾倒操作されたときは、アーム51をブーム13の先端部に対して下方に屈伸作動させ、ブーム
伸縮屈伸操作レバー32bが右方に傾倒操作されたときは、アーム51をブーム13の先端部に対して上方に屈伸作動させる。把持部縦首振操作レバー32dが前方に傾倒操作されたときは、縦首振りシリンダ62を伸長作動させて把持部81を下方に揺動(縦首振り動)させ、把持部縦首振り操作レバー32dが後方に傾倒操作されたときは、縦首振りシリンダ62を縮小作動させて把持部81を上方に揺動(縦首振り動)させる。把持部横首振り操作レバー32eが左方に傾倒操作されたときは、横首振りシリンダ71を伸長作動させて把持部81を左方に揺動(横首振り動)させ、把持部縦首振り操作レバー32eが右方に傾倒操作されたときは、横首振りシリンダ71を縮小作動させて把持部81を右方に揺動(横首振り動)させる。把持部回転操作レバー32fが前方に傾倒操作されたときは、グリッパモータ79を正回転作動させて把持部81を右回りに回転作動させ、把持部回転操作レバー32fが後方に傾倒操作されたときは、グリッパモータ79を逆転作動させて把持部81を左回りに回転作動させる。把持部開閉操作レバー32gが前方に傾倒操作されたときは、グリッパシリンダ99を縮小作動させて把持部81を閉方向(対象物を把持する方向)に作動させ、把持部開閉操作レバー32gが後方に傾倒操作されたときは、グリッパシリンダ99を伸長作動させて把持部81を開方向(対象物の把持を解放する方向)に作動させる。
【0054】
(オーガ垂直移動モード)
モード選択スイッチ33がオーガ垂直移動モード位置に選択されているときにおいて、作動制御部102は、ブーム旋回起伏操作レバー32aが操作されると、位置算出部101において算出されたブーム13の先端部の位置情報(現在位置)に基づき、起伏シリンダ16の伸縮作動と伸縮シリンダ15の伸縮作動とを組み合わせて連動作動させ、ブーム旋回起伏操作レバー32aの操作に応じてオーガスクリュー25(ブーム13の先端部)を垂直方向に移動させる。具体的には、ブーム旋回起伏操作レバー32aが前方に傾倒操作されたときは、起伏シリンダ16の縮小作動と伸縮シリンダ15の縮小作動とを組み合わせてオーガスクリュー25を垂直下方に移動させ、ブーム旋回起伏操作レバー32aが後方に傾倒操作されたときは、起伏シリンダ16の伸長作動と伸縮シリンダ15の伸長作動とを組み合わせてオーガスクリュー25を垂直上方に移動させる。
【0055】
(把持部水平垂直移動モード)
モード選択スイッチ33により把持部水平垂直移動モードが選択されているときには、前述のように、ブーム旋回起伏操作レバー32aが垂直移動操作レバーとして機能する。把持部水平垂直移動モードが選択されているときにブーム旋回起伏操作レバー32aが操作されると、作動制御部102は、位置算出部101において算出されたブーム13の先端部の位置情報(現在位置)と、把持部傾斜角度検出器124において検出された把持部81の傾斜角度とに基づき、起伏シリンダ16の伸縮作動と、伸縮シリンダ15の伸縮作動と、縦首振りシリンダ62の伸縮作動とを組み合わせて作動させ、ブーム旋回起伏操作レバー32aの操作に応じて把持部81(把持部81に把持された対象物)を垂直方向に移動させる。
【0056】
具体的には、ブーム旋回起伏操作レバー32aが前方に傾倒操作されたときは、起伏シリンダ16の縮小作動と伸縮シリンダ15の縮小作動と縦首振りシリンダ62の縮小作動とを組み合わせて把持部81を垂直下方に移動させ、ブーム旋回起伏操作レバー32aが後方に傾倒操作されたときは、起伏シリンダ16の伸長作動と伸縮シリンダ15の伸長作動と縦首振りシリンダ62の伸長作動とを組み合わせて把持部81を垂直上方に移動させる。把持部81の垂直方向の作動制御は、位置算出部101により算出されたブーム13の先端部の位置情報に基づき、起伏シリンダ16の伸縮作動と伸縮シリンダ15の伸縮作動とを組み合わせてブーム13の先端部にアーム51を介して繋がる把持部81を垂直方向に移動させる制御と、把持部傾斜角度検出器124により検出された検出情報(把持部81の水平面に対する傾斜角度)に基づき、縦首振りシリンダ62の伸縮作動により把持
部81(把持部81の回転軸線X)を水平状態に維持する制御とを組み合わせることで実行される。なお、縦首振りシリンダ62の伸縮作動により把持部81(把持部81の回転軸線X)を水平状態に維持する制御に代えて、アームシリンダ55の伸縮作動によりアーム51を上下揺動させて把持部81(把持部81の回転軸線X)を水平状態に維持する制御を行っても良い。
【0057】
モード選択スイッチ33により把持部水平垂直移動モードが選択されているときにはさらに、前述のように、ブーム伸縮屈伸操作レバー32bが水平移動操作レバーとして機能する。把持部水平垂直移動モードが選択されているときにブーム伸縮屈伸操作レバー32bが操作されると、作動制御部102は、位置算出部101において算出されたブーム13の先端部の位置情報(現在位置)および把持部81の把持中心の位置情報(現在位置)と、把持部傾斜角度検出器124において検出された把持部81の傾斜角度とに基づき、旋回モータ14の回転作動と、起伏シリンダ16の伸縮作動と、伸縮シリンダ15の伸縮作動と、アームシリンダ55の伸縮作動と、縦首振りシリンダ62の伸縮作動とを組み合わせて作動させ、ブーム伸縮屈伸操作レバー32bの操作に応じて把持部81(把持部81に把持された対象物)を水平方向(前後および左右方向)に移動させる。具体的には、ブーム伸縮屈伸操作レバー32bを左右に倒す操作を行うと把持部81を水平方向の左右に移動させる制御が行われ、ブーム伸縮屈伸操作レバー32bを前後に倒す操作を行うと把持部81を水平方向の前後に移動させる制御が行われる。
【0058】
(把持物回転移動モード)
モード選択スイッチ33により把持物回転移動モードが選択されているときには、前述のように、ブーム旋回起伏操作レバー32aが回転移動操作レバーとして機能する。ブーム旋回起伏操作レバー32aを左右方向に倒すと、グリッパ80の把持部81により柱状物を垂直に延びて支持した状態で、柱状物の上下垂直中心軸はそのままでこの上下垂直中心軸を中心として柱状物を回転移動させる制御が行われる。例えば、ブーム旋回起伏操作レバー32aを右方向に倒すと、柱状物を時計回り方向に回転移動させる制御が行われ、ブーム旋回起伏操作レバー32aを左方向に倒すと、柱状物を反時計回り方向に回転移動させる制御が行われる。このような回転移動させる制御としては、二種類の制御があり、それらを第1の把持物回転移動モード制御および第2の把持物回転移動モード制御と称して以下に具体的に説明する。
【0059】
(第1の把持物回転移動モード)
図11に、先端ブーム13cに固定されたアームブラケット19に取り付けられた把持装置50の先端部分を概略的に示している。アーム51の先端に第1ジョイント部材60が縦首振り軸O51(連結ピン53の中心軸)を中心として縦首振り可能に取り付けられ、第1ジョイント部材60に第2ジョイント部材70が横首振り軸O52(連結ピン61の中心軸)を中心として横首振り可能に取り付けられ、第2ジョイント部材70にグリッパ80が取り付けられている。グリッパ80の開閉自在な左右一対の把持爪82、82により、電柱などを把持可能であり、
図11では電柱Pを把持した状態を示している。このように把持装置50により電柱Pを把持したまま、その中心O11をそのまま維持して、電柱Pを回転させる制御(第1の把持物回転移動モードでの制御)について、
図12を参照して説明する。
【0060】
第1の把持物回転移動モードでの制御は、グリッパ80の把持爪82、82により電柱Pを把持した状態で、第2ジョイント部材70を、横首振り軸O52を中心として横首振り作動(
図11の矢印A方向の作動)させる制御と、旋回台12を回転作動させてブーム13および把持装置50を旋回させる作動制御(
図11の矢印B方向の作動)と、把持部81(および把持部81に把持された電柱P)を水平方向(前後方向)に移動させる水平移動作動制御(把持部水平垂直移動モードでの作動と同じ作動)とが組み合わせて行われ
る。これら三つの作動の順序はどのような順序でも良く、また三つの作動を同時に行わせても良い。この作動制御の説明を分かりやすくするため、まず第2ジョイント部材70を横首振り作動させ、次に旋回台12を回転作動させてブーム13および把持装置50を旋回作動させ、さらに把持部81(および把持部81に把持された電柱P)を水平方向前方に移動させる制御を行う例を説明する。
【0061】
ブーム旋回起伏操作レバー32aを左方向に倒すと、第2ジョイント部材70が左方向に横首振り作動され、把持爪82、82により電柱Pを把持したグリッパ80も一緒に横首振り作動される。このため、
図12(A)に示すように、把持爪82、82により把持した電柱Pの中心O11が中心O12まで横首振り軸O52を中心として回転移動する(この回転角をαとする)。このように回転移動するため、電柱Pは角度αだけ回転(自転回転)する。次に、旋回台12を右方向に回転作動させ、電柱Pの中心を元の中心位置O11を通る柱状物の前後方向に延びる線上(X1の線上)において一致させる(この旋回台12の旋回角をγと称する。なお、ガンマは図示していない)。このときの中心位置は
図12(B)に示すように中心位置O13となるが、電柱Pはほぼ角度αだけ回転(自転回転)したままである。正確には、旋回台12の旋回中心を中心とする角度γだけ自転回転角が戻るので角度(α-γ)だけ回転(自転回転)したままとなるが、この角度γは角度αに比べてずっと小さな角度なので、ほぼ角度αと称している。そして、把持部81(および把持部81に把持された電柱P)を水平方向前方に移動させる制御を行い、中心位置O14を元の中心位置O11と一致させる。この結果、把持爪82、82により把持された電柱Pは、元の位置に戻るがほぼ角度αだけ回転した状態となる。この角度αの大きさは、第2ジョイント部材70を左方向に横首振り作動させて電柱Pを把持したグリッパ80を横首振り作動させる作動量に応じて決まる。このため、例えば、ブーム旋回起伏操作レバー32aの操作量に応じて横首振り作動させる量を制御すれば、レバー操作量の大きさにより回転角度αの大きさを設定可能となる。
【0062】
(第2の把持物回転移動モード)
第2の把持物回転移動モードでの制御は、グリッパ80の把持爪82、82により電柱Pを把持した状態で、把持部81(および把持部81に把持された電柱P)を水平方向に移動させる水平移動作動制御と、第2ジョイント部材70を、横首振り軸O52を中心として横首振り作動(矢印A方向の作動)させる制御と、が組み合わせて行われる。これら二つの作動の順序はどのような順序でも良く、また二つの作動を同時に行わせても良い。
【0063】
グリッパ80の把持爪82、82により電柱Pを把持した状態で、把持部81(および把持部81に把持された電柱P)を水平方向に移動させる水平移動作動制御は、前後および左右の移動制御を組み合わせて行われる。具体的には、
図11において矢印Cで示すように、横首振り軸O52が、把持した電柱Pの中心軸O11を中心とする円弧Cに沿って移動するように、把持部81を水平移動させる制御である。このように円弧C上を移動するときに、把持した電柱の中心O11が移動しないように、第2ジョイント部材70を、横首振り軸O52を中心として横首振り作動(矢印A方向の作動)させる制御も行われる。この結果、把持爪82、82により把持された電柱Pは、その中心位置O11は変わらず、図示のように角度βだけ回転した状態となる。
【0064】
第2の把持物回転移動モードでは、ブーム旋回起伏操作レバー32aを左方向に傾動操作すれば、横首振り軸O52が電柱Pの中心軸O11を中心とする円弧C上に沿って移動するように把持部81を左方向に水平移動させる制御が行われる。このとき同時に、把持した電柱の中心O11が移動しないように、第2ジョイント部材70を、横首振り軸O52を中心として横首振り作動(矢印A方向の作動)させる制御も行われる。これにより、把持爪82、82により把持した電柱Pを、その中心位置O11は変わらずに左回転させることができる。同様に、ブーム旋回起伏操作レバー32aを右方向に傾動操作すれば、
把持爪82、82により把持した電柱Pを、その中心位置O11は変わらずに右回転させることができる。
【0065】
以上、コントローラ100の作動制御部102による選択された各モードでの制御を説明したので、コントローラ100のその他の構成説明を行う。オーガ傾斜判定部103は、オーガ傾斜角度検出器123からの検出情報に基づいて、オーガ装置20(オーガスクリュー25)の姿勢を判定する。具体的には、オーガ傾斜判定部103は、オーガ傾斜角度検出器123において検出されるオーガスクリュー25の傾斜角度と予め設定された許容角度(閾値角度)とを比較して、オーガスクリュー25の傾斜角度が許容角度を超過しているか否かを判定する。オーガスクリュー25の傾斜角度とは、オーガスクリュー25の軸線が鉛直方向に対して前後左右に傾いた角度である。許容角度には、例えば5度が設定されている(但し、任意に設定変更が可能である)。
【0066】
オーガ傾斜判定部103は、オーガ垂直移動モードにおいて、オーガスクリュー25の回転作動と垂直下降作動とを組合せた掘削作動を行っているときに、オーガスクリュー25の傾斜角度が許容角度以内であることを判定した場合には、当該掘削作動を許容し、オーガスクリュー25の傾斜角度が許容角度を超過していることを判定した場合には、作動制御部102に対して規制信号を出力して当該掘削作動を規制する。作動制御部102は、オーガ傾斜判定部103から規制信号を入力した場合、作動制御部102から制御バルブ112への制御信号のうち、オーガスクリュー25を回転作動および垂直下降作動(垂直方向に下降作動)させるための制御信号を遮断して、オーガスクリュー25の掘削作動を強制的に停止する。それにより、オーガスクリュー25が許容角度を超えた傾斜姿勢で掘削作動すること(建柱穴が傾斜して形成されること)を未然に防止することができる。このときオーガスクリュー25の掘削作動(オーガスクリュー25の回転作動および垂直下降作動)は規制されるが、オーガスクリュー25を掘削中の建柱穴から垂直上方に移動させる作動(オーガスクリュー25の垂直上昇作動)は許容される。そのため、オーガスクリュー25の掘削作動が規制された場合には、オーガスクリュー25を垂直上方に移動させて掘削穴から一旦引き抜くことで、オーガスクリュー25を自重により垂直姿勢(鉛直下方を向いた姿勢)に戻すことができる。このようにオーガスクリュー25を垂直姿勢に戻した後、オーガスクリュー25を再び回転作動および垂直下降作動させることで、上記掘削中の建柱穴(同じ建柱穴)を途中から掘り直すことができる。
【0067】
把持判定部104は、グリッパシリンダ圧力検出器126からの検出情報に基づき、把持部81の把持状態を判定する。具体的には、把持判定部104は、グリッパシリンダ圧力検出器126において検出される圧力が予め設定された第1閾値圧力以上まで上昇した場合に、把持部81が電柱(対象物)を把持していること(把持部81が電柱を規定の把持力で把持していること)を判定する。また、把持判定部104は、グリッパシリンダ圧力検出器126おいて検出される圧力が予め設定された第2閾値圧力以下まで低下した場合に(但し、第1閾値圧力>第2閾値圧力)、把持部81による電柱(対象物)の把持が緩められたこと(把持部81から電柱が脱落しない程度に把持力が弱められたこと)を判定する。
【0068】
自動垂直制御部105は、操作装置31の自動垂直スイッチ34がオン操作された場合に、把持部傾斜角度検出器124において検出される把持部81の傾斜角度が所定角度以内(例えば5度以内)であるか否かを判定する。ここで、自動垂直制御部105は、自動垂直プログラムを記憶しており、自動垂直スイッチ34から操作信号を入力したときに把持部81の傾斜角度が所定角度以内であることを判定した場合、自動垂直プログラムに従って、把持部傾斜角度検出器124からの検出情報に基づいて作動制御部102に指令信号を出力する。作動制御部102は、自動垂直制御部105から指令信号を受信すると把持部傾斜角度検出器124から把持部81の傾斜角度をフィードバックして、フィードバ
ックした情報に基づき、把持部81の前後方向の傾斜角度が目標角度(0度)になるまで縦首振りシリンダ62を伸縮作動させて把持部81の前後方向の傾きを補正するとともに、把持部81の左右方向の傾斜角度が目標角度(0度)になるまでグリッパモータ79を回転作動させて把持部81の左右方向の傾きを補正する。
【0069】
把持部81の前後方向の傾きについては、縦首振りシリンダ62を伸長作動させることで把持部81を下方向(
図13のY1方向を参照)に傾かせ、縦首振りシリンダ62を縮小作動させることで把持部81を上方向(
図13のY2方向を参照)に傾かせることができる。把持部81の左右方向の傾きについては、グリッパモータ79を正回転作動させることで把持部81を回転軸線X周りに左方向(
図13のZ1方向を参照)に傾かせ、グリッパモータ79を逆回転作動させることで把持部81を回転軸線X周りに右方向(
図13のZ2方向を参照)に傾かせることができる。このように作動制御部102は、自動垂直制御部105からの指令に基づいて、把持部81の傾斜角度と目標角度(0度)との偏差に基づきフィードバック制御を実行して、把持部81を水平姿勢(把持部81が把持する電柱を垂直姿勢)にする。自動垂直制御は、把持部81が電柱を把持した状態において当該把持部81を水平姿勢にする場合(つまり把持部81が把持した電柱を垂直姿勢にする場合)だけでなく、把持部81が電柱を把持していない状態(把持部81が何も把持していない状態)において当該把持部81を水平姿勢にする場合にも用いられる。その変形例として、自動垂直制御部105は、把持判定部104において把持部81が電柱(対象物)を把持していることが判定されている場合に限り、自動垂直制御を行うように構成してもよい。
【0070】
荷重判定部106は、把持部荷重検出器125からの検出情報に基づき、把持部81に作用する荷重の変化を判定する。ここで、
図14は、把持部81に作用する荷重と、把持部81を垂直下方に移動させたときの変位との関係を示す概念図(グラフ)である。
図14に示すように、把持部81が電柱を把持している状態では、把持部に対して電柱の重量に応じた荷重が下方向に作用する(図中A)。このとき、把持部81を垂直下方に移動させて、把持部81に把持された電柱の下端部が建柱穴の穴底まで到達すると(図中B)、穴底から受ける反力(電柱を押し上げようとする反力)により、把持部81に作用する荷重が低下する。そして、把持部81にかかる荷重が0まで低下した後(図中C)、当該荷重の方向が下方向から上方向に反転することになる(図中D)。このように電柱が穴底に当接するタイミングは、把持部81に作用する荷重の方向が反転するタイミング(当該荷重が0になるタイミング)と対応する。そのため、荷重判定部106は、把持部81が電柱を把持している状態において、把持部81の垂直下降作動の実行中に把持部荷重検出器125にて検出される把持部81の荷重が閾値荷重(本実施例では「0」)まで低下した場合、把持部81に把持された電柱が建柱穴の穴底に当接したことを判定する。
【0071】
荷重判定部106は、把持部荷重検出器125において検出される荷重が閾値荷重まで低下したこと(対象物が建柱穴の穴底に当接したこと)を判定した場合には、作動制御部102に対して規制信号を出力して、把持部81の垂直下降作動(垂直方向の下降作動)を規制する。作動制御部102は、荷重判定部106から規制信号を入力した場合、操作装置31の操作により入力される操作信号のうち、把持部81の垂直下降作動を行うための操作信号を無視、あるいは、作動制御部102から制御バルブ112への制御信号のうち、把持部81の垂直下降作動を行うための制御信号を遮断して、それまで行われていた把持部81の垂直下降作動を強制的に停止する。それにより、把持部81を垂直下方に移動させる操作(電柱を下方に移動させる操作)がそれ以上行われても、把持部81の垂直下方向への移動が規制される。このように電柱の下端部が建柱穴の穴底(奥端)に当接した時点で把持部81の下方への移動が規制されるため、電柱の下端部を穴底に対して過剰に押し当てる事態を防止することができる。
【0072】
次に、本実施形態の把持式穴掘建柱車1を用いた建柱作業について、フランジ付分割柱と称される電柱の建柱作業を例にして説明する。以下では、本実施形態の把持式穴掘建柱車1を用いた掘削作業、建柱作業について順に説明する。
【0073】
[1.掘削作業]
まず、把持式穴掘建柱車1による掘削作業(穴掘作業)を行う。
図15は、オーガ装置20による掘削作業を示す模式図である。なお、以下の説明において特に言及しない場合には、モード選択スイッチ33は通常モードが選択されているものとする。
【0074】
把持式穴掘建柱車1により掘削作業を行う場合、まず、オーガサポート17を先端ブーム13cに連結させた後、操作装置31を操作して、ブーム13を所定角度(例えば60度)だけ起伏させた状態とする。この状態において、オーガ装置20をオーガ格納装置から外して、ブーム13の先端部からオーガ装置20を鉛直下方に吊り下げた状態とする。次いで、操作装置31を操作して、ブーム13を起伏作動、伸縮作動、旋回作動させて、オーガスクリュー25を掘削位置の上方に移動させる。続いて、モード選択スイッチ33を通常モードからオーガ垂直移動モードに切り替える。これにより、オーガスクリュー22を回転作動させながら、ブーム13の倒伏作動と縮小作動とを連動させてオーガスクリュー25を垂直下方へ移動させる制御となり、オーガスクリュー25により地面を鉛直方向に掘り下げていく作業を行う。
【0075】
このとき、掘削中の地盤が硬質である場合などにおいて、地面からの掘削反力(掘削抵抗)を受けて、オーガスクリュー25(軸線J)が鉛直方向に対して前後左右に傾くことがある。オーガスクリュー25の傾斜角度がオーガ装置20の上面に設けられたオーガ傾斜角度検出器123により時々刻々と検出される。オーガ傾斜角度検出器123からの検出情報に基づき、コントローラ100のオーガ傾斜判定部103は、オーガスクリュー25の傾斜角度が許容角度を超過しているか否かを判定する。オーガ傾斜判定部103は、オーガスクリュー25の傾斜角度が許容角度を超過していることを判定した場合、オーガスクリュー25の回転作動および垂直下降作動を強制的に停止させる(オーガスクリュー25の掘削作動を規制する)。このようにオーガスクリュー25の掘削作動が規制された場合には、作業者は操作装置31を操作して、オーガスクリュー25を垂直上昇作動させることで、オーガスクリュー25を地中(建柱穴)から引き抜く。それにより、オーガスクリュー25を自重の作用によりブーム13の先端部から垂直下方に吊り下げられた状態に復帰させることができる。そして、オーガスクリュー25を再び回転作動および垂直下降作動させ、オーガスクリュー25を掘削中の建柱穴に再度挿入して当該建柱穴を掘り直すことで、鉛直な建柱穴を形成することができる。
【0076】
[2.建柱作業]
次に、建柱作業について説明する。以下説明する建柱作業は、フランジ付分割柱と称される電柱Pの建柱作業であり、まず、下部電柱P(L)を建柱し、次にその上に上部電柱P(U)を結合する作業が行われる。この結合は、下部電柱P(L)の下部電柱フランジF(L)と上部電柱P(U)の上部電柱フランジF(U)とを、ボルトBTおよびナットNTにより結合してなされる(
図18(B)参照)。このため、まず、下部電柱(L)を建柱穴に挿入する建柱作業を説明する。
図16は、自動垂直スイッチ34が操作された場合の把持部81の作動を示す模式図であり、
図17は、把持部81に作用する荷重の方向を説明するための模式図である。なお、以下の説明においても特に言及しない場合には、モード選択スイッチ33は通常モードが選択されているものとする。
【0077】
把持式穴掘建柱車1により建柱作業を行う場合、まず、操作装置31を操作して、ブーム13を適宜作動させるとともに、アーム51の屈伸作動や、把持部81の縦首振り作動、横首振り作動、回転作動などを行わせることで、把持部81を下部電柱P(L)(例え
ば作業現場に横置きされている)の近くまで移動させ、把持部81と下部電柱P(L)との位置合わせをする。続いて、一対の把持爪82を閉方向に作動(閉作動)させて、把持部80に下部電柱P(L)を把持させる。なお、このように把持部81が下部電柱P(L)を把持した状態において、把持部荷重検出器125により把持部81に作用する荷重が時々刻々と検出され、この検出信号がコントローラ100に入力される。次いで、ブーム13や把持装置50を適宜作動させ、把持部81に把持した下部電柱P(L)を持ち上げて建柱穴(前述の掘削作業にて掘削した建柱穴)の上方まで移動させる。
【0078】
そして、建柱穴の上方において、操作装置31を操作して、
図16(A)に示すように、作業者は目視にて下部電柱P(L)を垂直姿勢に近付ける。このように電柱を或る程度垂直姿勢にしたところで、作業者は自動垂直スイッチ34をオン操作する。コントローラ100の自動垂直制御部105は、自動垂直スイッチ34からの操作信号を入力したときに、把持部81の傾斜角度が所定角度以内であることを判定すると、作動制御部102に指令信号を出力する。作動制御部102は、自動垂直制御部105から指令信号を入力すると、把持部傾斜角度検出器124からの検出情報に基づき、縦首振りシリンダ62を伸縮作動させて把持部81の前後方向の傾きを補正するとともに、グリッパモータ79を回転作動させて把持部81の左右方向の傾きを補正して、把持部81を水平姿勢にする。それにより、
図16(B)に示すように、把持部81に把持された下部電柱P(L)を垂直姿勢とすることができる。なお、垂直姿勢にした下部電柱P(L)と建柱穴との位置(前後左右の位置)がずれている場合には、ブーム13を伸縮作動および旋回作動させることで、下部電柱P(L)を垂直姿勢に維持したままで水平方向(前後左右方向)に移動させて、下部電柱P(L)を建柱穴の真上の位置に配置する調整を行う。
【0079】
続いて、垂直姿勢にした下部電柱P(L)を建柱穴に向けて垂直下方に移動させるため、モード選択スイッチ33を操作して、通常モードから把持部水平垂直移動モードに切り替える。
図17(A)に示すように、把持部81が垂直姿勢の下部電柱P(L)を把持しているとき、把持部81には下部電柱P(L)の重量に応じた荷重が下方に向けて作用する。続いて、このようにモード選択スイッチ33を把持部水平垂直移動モードに切り替えた後、ブーム旋回起伏操作レバー32aの操作に応じて、ブーム13の起伏作動および伸縮作動と把持部81の縦首振り作動とを連動させる制御が行われて、把持部81を垂直下方に移動させる。これにより、把持部81に把持された下部電柱P(L)を建柱穴に差し込んでいく。
【0080】
把持部81を垂直下方に移動させていき、把持部81に把持された下部電柱P(L)の下端部が建柱穴の穴底に当接すると、把持部81が下部電柱P(L)を介して穴底からの接地反力(電柱を押し上げる力)を受ける。それにより、
図17(B)に示すように、把持部81に作用する荷重が下方向から上方向に反転する。このとき、コントローラ100の荷重判定部106は、把持部81に作用する荷重が0になった時点で、作動制御部102に規制信号を出力して、把持部102の垂直下方への移動を停止させる。それにより、下部電柱P(L)の下端部が建柱穴の穴底に当接した時に、把持部81(電柱)の垂直下方への移動が停止され、電柱が建柱穴に対して位置決めされる。このように下部電柱P(L)を建柱穴の穴底まで挿入した後、下部電柱P(L)と建柱穴との隙間に土砂等を入れて固めることで(掘削した土や破石などを埋め戻すことで)、下部電柱P(L)の下部を建柱穴に埋設して締固めることができる。それにより、下部電柱P(L)を建柱穴に設置する建柱作業が完了する。
【0081】
このようにして下部電柱P(L)を建柱すると、次にその上に上部電柱P(U)を取り付ける建柱作業を行う。この建柱作業を、
図18を参照して説明する。この建柱作業では、まず、把持部81を上部電柱P(U)(例えば作業現場に横置きされている)の近くまで移動させ、把持部81と上部電柱P(U)との位置合わせをして、把持爪82を閉方向
に作動(閉作動)させて、把持部80により上部電柱P(U)を把持させる。次いで、把持部81により把持した上部電柱P(U)を持ち上げて、建柱済みの下部電柱P(L)の上方まで移動させる。このとき、操作装置31を操作して、作業者は目視にて上部電柱P(U)を垂直姿勢に近付ける。さらに、自動垂直スイッチ34をオン操作すると、作動制御部102により、把持部傾斜角度検出器124からの検出情報に基づき、縦首振りシリンダ62を伸縮作動させて把持部81の前後方向の傾きを補正するとともに、グリッパモータ79を回転作動させて把持部81の左右方向の傾きを補正して、把持部81を水平姿勢にする制御が行われる。この制御により、
図18(A)に示すように、把持部81に把持された上部電柱P(U)を垂直姿勢とすることができる。
【0082】
このように垂直姿勢とした上部電柱P(U)の上部電柱フランジF(U)が、建柱されている下部電柱P(L)の下部電柱フランジF(L)と上下に対向するように位置させる。このとき、垂直姿勢にした上部電柱P(U)の上部電柱フランジF(U)と下部電柱P(L)の下部電柱フランジF(L)との位置(前後左右の位置)がずれている場合には、ブーム13を伸縮作動および旋回作動させることで、上部電柱P(U)を垂直姿勢に維持したままで水平方向(前後左右方向)に移動させて、位置調整を行う。この状態で上部電柱P(U)を垂直下方に移動させて
図18(B)に示すように、上部電柱フランジF(U)と下部電柱フランジF(L)とを当接させ、上部電柱フランジF(U)の貫通孔H(U)と下部電柱フランジF(L)の貫通孔H(L)とを通してボルトBTを挿入し、これにナットNTを結合する。このようにして、上部電柱フランジF(U)と下部電柱フランジF(L)とを結合すれば、上部電柱P(U)の上に下部電柱P(L)を取り付け、建柱作業が完了する。
【0083】
この作業において、
図18(B)に示すように、上部電柱フランジF(U)と下部電柱フランジF(L)とを当接させたときに、上部電柱フランジF(U)の貫通孔H(U)と下部電柱フランジF(L)の貫通孔H(L)が整合していれば、これにボルトBTを挿入してナットNTを結合させることができるが、必ずしも整合する訳では無く、整合していない場合が多い。この場合には、モード選択スイッチ33により把持物回転移動モードを選択し、回転移動操作レバーとして機能するブーム旋回操作レバー32aを操作して位置調整を行う。ブーム旋回操作レバー32aを操作すれば、前述した把持物回転移動モードでの制御が行われ、グリッパ80の把持部81により柱状物を垂直に延びて支持した状態で、柱状物の上下垂直中心軸はそのままでこの上下垂直中心軸を中心として柱状物を回転移動させる制御が行われる。この制御により上部電柱フランジF(U)の貫通孔H(U)と下部電柱フランジF(L)の貫通孔H(L)を整合させる回転位置調整を行うことができ、上部電柱フランジF(U)の貫通孔H(U)と下部電柱フランジF(L)の貫通孔H(L)とを通してボルトBTを挿入し、これにナットNTを結合することができるようになる。
【0084】
以上、本実施形態において達成される主要な効果を整理すれば、下記のようになる。
【0085】
まず、本実施形態によれば、オーガスクリュー25が鉛直方向に対して許容角度を超過して前後左右に傾いた場合に、ブーム13の作動とオーガスクリュー25の作動とを規制して、オーガスクリュー25の掘削作業を自動的に停止させることができるため、電柱を建て入れるための建柱穴が鉛直に対して傾斜して形成されることを未然に防止することが可能となる。
【0086】
また、本実施形態によれば、把持部81を下方に移動させて当該把持部81に把持された電柱を建柱穴(柱状物を建て入れるための建柱穴)に差し込む際に、当該把持部81に作用する荷重が閾値荷重以下まで低下した場合に電柱の下端が建柱穴の穴底に当接したことを判定して、把持部81(電柱)の下方への移動を自動的に停止させることで、作業者
が電柱の下端が穴底に当接したことに気付かずに、そのまま把持部81を下方に移動させ続けること(電柱の下端部が穴底に過剰に押し当てられること)を回避することができ、把持部81や電柱に過大な荷重が加わり破損する事態を未然に防止することが可能となる。
【0087】
また、本実施形態によれば、自動垂直スイッチ34が操作された場合に、把持部傾斜角度検出器124において検出される把持部81の水平面に対する傾斜角度に応じて縦首振りシリンダ62やグリッパモータ79を作動させて把持部81の姿勢を変化させることで、把持部81に把持された電柱を鉛直方向に沿った垂直姿勢にすることができるため、例えば山間部などの傾斜地においても、熟練した操作技能を必要とすることなく、把持部81に把持された電柱を自動的に垂直姿勢にすることができ、建柱作業の作業効率を飛躍的に向上させることが可能となる。
【0088】
また、本実施形態では、把持部傾斜角度検出器124において検出される把持部81の水平面に対する傾斜角度が所定角度以内である場合に限り、把持部81に把持された電柱を垂直姿勢にする制御が行われるため、把持部81を垂直姿勢に変化させるための可動範囲を制限することができ、電柱が周囲の構造物や地面と干渉したり作業者に接触したりする事態が防止され、作業の安全性を確保することが可能となる。
【0089】
また、本実施形態では、フランジ付分割柱と称される電柱Pの建柱作業を行う作業も容易に行うことができる。この建柱作業では、まず下部電柱P(L)を建柱し、その上に上部電柱P(U)を結合する作業が行われるが、上述のように、この結合作業は、下部電柱P(L)の下部電柱フランジF(L)と上部電柱P(U)の上部電柱フランジF(U)とをボルトBTおよびナットNTにより結合してなされる。この作業において、上部電柱フランジF(U)と下部電柱フランジF(L)とを当接させたときに、上部電柱フランジF(U)の貫通孔H(U)と下部電柱フランジF(L)の貫通孔H(L)が整合していない場合が多い。この場合には、モード選択スイッチ33により把持物回転移動モードを選択し、回転移動操作レバーとして機能するブーム旋回操作レバー32aを操作して回転位置調整を行うことができる。この制御により上部電柱フランジF(U)の貫通孔H(U)と下部電柱フランジF(L)の貫通孔H(L)を整合させる回転位置調整を簡単に行うことができ、上部電柱フランジF(U)の貫通孔H(U)と下部電柱フランジF(L)の貫通孔H(L)とを通してボルトBTを挿入し、これにナットNTを結合する作業が容易となる。
【0090】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば適宜改良可能である。
【0091】
上記実施形態では、把持部荷重検出器125を連結ピン63に作用する荷重を検出するピン型ロードセルにより構成しているが、この構成に限定されるものではなく、例えば、把持部荷重検出器125を縦首振りシリンダ62のボトム側油室及び/又はロッド側油室に供給される作動油の圧力を検出する圧力検出器により構成してもよい。
【0092】
上記実施形態では、把持部81の把持力(把持爪82が対象物を把持する力)をグリッパシリンダ99のロッド側油室の圧力に基づき間接的に検出しているが、この構成に限定されるものではなく、例えば、把持爪82の内側にロードセルや歪ゲージを設けて把持部81の把持力を直接的に検出してもよい。
【0093】
上記実施形態では、車体2上の操作席30に操作装置31が設けられているが、この構成に限定されるものではなく、例えば、操作装置31を有線式または無線式のリモコン操作装置(可搬型の操作装置)により構成してもよい。
【0094】
また、上記実施形態では、エンジンの動力をPTO機構(パワーテイクオフ機構)によって取り出して油圧ポンプを駆動するPTO駆動型の穴堀建柱車を例示したが、この構成に限定されるものではなく、電気駆動型(バッテリ駆動型)の穴掘建柱車や、その両者を具備して動力源を選択的に切り替えるハイブリッド型の穴掘建柱車であってもよい。
【符号の説明】
【0095】
1 把持式穴掘建柱車 2 車体
12 旋回台 13 ブーム
20 オーガ装置 22 オーガモータ
25 アースオーガ 31 操作装置
33 モード選択スイッチ 34 自動垂直スイッチ
50 把持装置 51 アーム
55 アームシリンダ 60 第1ジョイント部材
62 縦首振りシリンダ 70 第2ジョイント部材
71 横首振りシリンダ 79 グリッパモータ
80 グリッパ 81 把持部
82 把持爪 99 グリッパシリンダ
100 コントローラ 101 位置算出部
102 作動制御部 103 オーガ傾斜判定部
104 把持判定部 105 自動垂直制御部
106 荷重判定部 123 オーガ傾斜角度検出器
124 把持部傾斜角度検出器 125 把持部荷重検出器
126 グリッパシリンダ圧力検出器