(57)【要約】マストサポートに枢着された大型マニピュレータの屈曲マストの操作装置。大型マニピュレータは、少なくとも３つのマストブーム（２３ないし２７）から組み立てられる屈曲マスト（２２）を有し、そのマストブーム（２３ないし２７）は、互いに平行な水平方向のそれぞれ１つの屈曲軸線（２８ないし３２）のまわりを制限的に回動可能である。さらに、マスト運動を制御する制御装置（７４）が設けられている。制御装置（７４）は遠隔制御器（５０）を介してデータ伝送経路（６８）を制御可能である。遠隔制御器（５０）は、それぞれ少なくとも１つの主調整方向において手で往復動可能に位置調整可能で且つその際に出力信号（６４，６６）を発する第１および第２の遠隔制御機構（６０，６２）を有している。他方制御装置（７４）は、第１の遠隔制御機構（６０）の出力信号（６４）に応答するコンピュータ支援型座標変換器（８０）を有し、コンピュータ支援型座標変換器（８０）を介して、第１の遠隔制御機構（６０）の１つの主調整方向（ｒ）において、不静定の屈曲軸線（２８ないし３２）の駆動アッセンブリ（３４ないし３８）を、マストサポート（２１）の駆動アッセンブリ（１９）とは独立に且つ屈曲マスト（１４）を伸張運動または短縮運動させながら所定の距離・回動特性に応じて操作可能である。種々の操作課題に対しマスト配置構成を適合させることができるように、制御装置（７４）は第２の遠隔制御機構（６２）の出力信号（６６）に応答する修正ルーチン（８４）を有し、修正ルーチン（８４）を介して、第２の遠隔制御機構（６２）の１つの主調整方向（εｖ）において、選定した１つの屈曲軸線（ｊ）の駆動アッセンブリを優先的に操作可能である。
2004514569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マストサポート（２１）に枢着された屈曲マスト（２２）、特にマスト先端にエンドホース（４３）を担持しているコンクリート分配マストを操作するための装置であって、屈曲マスト（２２）が少なくとも３つのマストブーム（２３ないし２７）を有し、これらのマストブーム（２３ないし２７）が、それぞれ１つの駆動アッセンブリ（３４ないし３８）により、互いに平行な水平方向のそれぞれ１つの屈曲軸線（２８ないし３２）のまわりをマストサポート（２１）または隣接のマストブーム（２３ないし２７）に対し制限的に回動可能であり、マストサポート（２１）が台架（１１）に配置され且つ駆動アッセンブリ（１９）により鉛直軸線（１３）のまわりを有利には３６０゜回転可能であり、有利には無線のデータ伝送経路（６８）を介して制御装置と通信する遠隔制御器（５０）が設けられ、遠隔制御器（５０）が、それぞれ少なくとも１つの主調整方向において手で往復動可能に位置調整可能で且つその際に出力信号（６４，６６）を発する第１および第２の遠隔制御機構（６０，６２）を有しており、制御装置（７４）が、第１の遠隔制御機構（６０）の出力信号（６４）に応答するコンピュータ支援型座標変換器（８０）を有し、コンピュータ支援型座標変換器（８０）を介して、第１の遠隔制御機構（６０）の１つの主調整方向（ｒ）において、不静定の屈曲軸線（２８ないし３２）の駆動アッセンブリ（３４ないし３８）を、マストサポート（２１）の駆動アッセンブリ（１９）とは独立に且つ屈曲マスト（１４）を伸張運動または短縮運動させながら所定の距離・回動特性に応じて操作可能である、屈曲マスト（２２）を操作するための前記装置において、
制御装置（７４）が第２の遠隔制御機構（６２）の出力信号（６６）に応答する修正ルーチン（８４）を有し、修正ルーチン（８４）を介して、第２の遠隔制御機構（６２）の１つの主調整方向（εｖ）において、選定した１つの屈曲軸線（ｊ）の駆動アッセンブリを、第１の遠隔制御機構（６０）によって与えられた位置を維持させながら、および（または）、少なくとも１つの残りの屈曲軸線の駆動アッセンブリを追従制御することによりマスト先端（３３）を移動させながら、優先的に操作可能であることを特徴とする装置。
【請求項２】
制御装置（７４）が第２または第３の遠隔制御機構（６２）の出力信号（６６）に応答する修正ルーチン（８４）を有し、修正ルーチン（８４）を介して、当該遠隔制御機構（６２）の１つの主調整方向（ｓ）において、選定した１つのマストブーム（ｊ）の、鉛直方向の屈曲マスト面に対する立体角を、第１の遠隔制御機構（６０）によって与えられた位置を維持させながら、および（または）、更なる運動過程のためにマスト先端（３３）を移動させながら、調整可能であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
マストサポート（２１）に枢着された屈曲マスト（２２）、特にマスト先端にエンドホース（４３）を担持しているコンクリート分配マストを操作するための装置であって、屈曲マスト（２２）が少なくとも３つのマストブーム（２３ないし２７）を有し、これらのマストブーム（２３ないし２７）が、それぞれ１つの駆動アッセンブリ（３４ないし３８）により、互いに平行な水平方向のそれぞれ１つの屈曲軸線（２８ないし３２）のまわりをマストサポート（２１）または隣接のマストブーム（２３ないし２７）に対し制限的に回動可能であり、マストサポート（２１）が台架（１１）に配置され且つ駆動アッセンブリ（１９）により鉛直軸線（１３）のまわりを有利には３６０゜回転可能であり、有利には無線のデータ伝送経路（６８）を介して制御装置と通信する遠隔制御器（５０）が設けられ、遠隔制御器（５０）が、それぞれ少なくとも１つの主調整方向において手で往復動可能に位置調整可能で且つその際に出力信号（６４，６６）を発する第１および第２の遠隔制御機構（６０，６２）を有しており、制御装置（７４）が、第１の遠隔制御機構（６０）の出力信号（６４）に応答するコンピュータ支援型座標変換器（８０）を有し、コンピュータ支援型座標変換器（８０）を介して、第１の遠隔制御機構（６０）の１つの主調整方向（ｒ）において、不静定の屈曲軸線（２８ないし３２）の駆動アッセンブリ（３４ないし３８）を、マストサポート（２１）の駆動アッセンブリ（１９）とは独立に且つ屈曲マスト（１４）を伸張運動または短縮運動させながら所定の距離・回動特性に応じて操作可能である、屈曲マスト（２２）を操作するための前記装置において、
制御装置（７４）が第２または第３の遠隔制御機構（６２）の出力信号（６６）に応答する修正ルーチン（８４）を有し、修正ルーチン（８４）を介して、当該遠隔制御機構（６２）の１つの主調整方向（ｓ）において、選定した１つのマストブーム（ｊ）の、鉛直方向の屈曲マスト面に対する立体角を、第１の遠隔制御機構（６０）によって与えられた位置を維持させながら、および（または）、更なる運動過程のためにマスト先端（３３）を移動させながら、調整可能であることを特徴とする装置。
【請求項４】
制御装置（７４）が他の遠隔制御機構（６２）の出力信号（６６）に応答する修正ルーチン（８４）を有し、修正ルーチン（８４）を介して、当該遠隔制御機構（６２）の１つの主調整方向（ｓ）において、選定した屈曲軸線（ｊ）の枢着部を有利には所定の屈曲角（εｖ）でロック可能であることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項５】
マストサポート（２１）に枢着された屈曲マスト（２２）、特にマスト先端にエンドホース（４３）を担持しているコンクリート分配マストを操作するための装置であって、屈曲マスト（２２）が少なくとも３つのマストブーム（２３ないし２７）を有し、これらのマストブーム（２３ないし２７）が、それぞれ１つの駆動アッセンブリ（３４ないし３８）により、互いに平行な水平方向のそれぞれ１つの屈曲軸線（２８ないし３２）のまわりをマストサポート（２１）または隣接のマストブーム（２３ないし２７）に対し制限的に回動可能であり、マストサポート（２１）が台架（１１）に配置され且つ駆動アッセンブリ（１９）により鉛直軸線（１３）のまわりを有利には３６０゜回転可能であり、有利には無線のデータ伝送経路（６８）を介して制御装置と通信する遠隔制御器（５０）が設けられ、遠隔制御器（５０）が、それぞれ少なくとも１つの主調整方向において手で往復動可能に位置調整可能で且つその際に出力信号（６４，６６）を発する第１および第２の遠隔制御機構（６０，６２）を有しており、制御装置（７４）が、第１の遠隔制御機構（６０）の出力信号（６４）に応答するコンピュータ支援型座標変換器（８０）を有し、コンピュータ支援型座標変換器（８０）を介して、第１の遠隔制御機構（６０）の１つの主調整方向（ｒ）において、不静定の屈曲軸線（２８ないし３２）の駆動アッセンブリ（３４ないし３８）を、マストサポート（２１）の駆動アッセンブリ（１９）とは独立に且つ屈曲マスト（１４）を伸張運動または短縮運動させながら所定の距離・回動特性に応じて操作可能である、屈曲マスト（２２）を操作するための前記装置において、
制御装置（７４）が他の遠隔制御機構（６２）の出力信号（６６）に応答する修正ルーチン（８４）を有し、修正ルーチン（８４）を介して、当該遠隔制御機構（６２）の１つの主調整方向（ｓ）において、選定した屈曲軸線（ｊ）の枢着部を有利には所定の屈曲角（εｖ）でロック可能であることを特徴とする装置。
【請求項６】
第１の遠隔制御機構（６０）が３つの主調整方向を有し、これらの主調整方向が、マストサポート（４）の回転軸線（３３）に対し台架固定の円筒座標系の座標軸（φ、ｒ、ｈ）に割り当てられていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項７】
第２の遠隔制御機構（６２）を介して操作可能な屈曲軸線（ｊ）を選定するための選択装置（８２）が設けられていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項８】
第２または第３の遠隔制御機構（６２）を介してその立体角に関し記憶可能なマストブーム（ｊ）を選定するための選択装置（８２）が設けられていることを特徴とする、請求項２から７までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項９】
他の遠隔制御機構（６２）を介して枢着部ロックのために記憶可能な屈曲軸線（ｊ）を選定するための選択装置（８２）が設けられていることを特徴とする、請求項４から８までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１０】
制御装置（７４）が、遠隔制御機構（６０，６２）の出力信号（６４，６６）の総量に応答する補間ルーチン（７６）であって運動速度の調整と制限および（または）駆動アッセンブリ（１９，３４ないし３８）の加速を行なうための前記補間ルーチン（７６）を有していることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１１】
座標変換器（８０）が、第１の遠隔制御機構（６０）の出力信号（６４）により定義される円筒座標（φ、ｒ、ｈ）を所定の距離・回動特性に応じて角度座標または距離座標（φ、εＴｉ）に換算するための変換ルーチンを有していることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１２】
個々の駆動アッセンブリ（１９，３４ないし３８）にそれぞれ角度測定システムまたは距離測定システム（９６）が付設され、座標変換器（８０）の下流側に、角度測定システムまたは距離測定システムの出力データを実際値として印加可能な位置制御器（９２）が配置されていることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
座標変換器（８０）と修正ルーチン（８４）とが出力側を座標加算器（８６）に接続され、位置制御器（９２）の基準値入力部に座標加算器（８６）の出力データを印加可能であることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の装置。
【請求項１４】
座標変換器（８６）の出力データが前進変換ルーチン（８８）と座標比較器（９０）とを介して座標変換器（８０）の入力側にフィードバックされていることを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
台架（１１）上に配置され、鉛直方向の回転軸線（１３）のまわりに回転可能で且つ駆動アッセンブリ（１９）により駆動可能なマストサポート（２１）と、少なくとも３つのマストブーム（２３ないし２７）から組み立てられ、有利にはマスト先端（３３）にエンドホース（４３）を担持するコンクリート分配マストとして構成されている屈曲マスト（２２）であって、マストブーム（２３ないし２７）がそれぞれ他の駆動アッセンブリ（３４ないし３８）により制限的に回動可能である前記屈曲マスト（２２）と、マストを移動させるための制御装置（７４）と、有利には無線のデータ伝送経路（６８）を介して制御装置（７４）と接続している遠隔制御器（５０）とを備え、遠隔制御器（５０）が、それぞれ少なくとも１つの主調整方向において手で往復動可能に位置調整可能で且つその際に出力信号（６４，６６）を発する第１および第２の遠隔制御機構（６０，６２）を有しており、制御装置（７４）が、第１の遠隔制御機構（６０）の出力信号（６４）に応答するコンピュータ支援型座標変換器（８０）を有し、コンピュータ支援型座標変換器（８０）を介して、第１の遠隔制御機構（６０）の１つの主調整方向（ｒ）において、不静定の屈曲軸線（２８ないし３２）の駆動アッセンブリ（３４ないし３８）を、マストサポート（２１）の駆動アッセンブリ（１９）とは独立に且つ屈曲マスト（１４）を伸張運動または短縮運動させながら所定の距離・回動特性に応じて操作可能である大型マニピュレータ、特にコンクリートポンプ用の大型マニピュレータにおいて、
制御装置（７４）が第２の遠隔制御機構（６２）の出力信号（６６）に応答する修正ルーチン（８４）を有し、修正ルーチン（８４）を介して、第２の遠隔制御機構（６２）の１つの主調整方向（εｖ）において、選定した１つの屈曲軸線（ｊ）の駆動アッセンブリを、第１の遠隔制御機構（６０）によって与えられた位置を維持させながら、および（または）、少なくとも１つの残りの屈曲軸線の駆動アッセンブリを追従制御することによりマスト先端（３３）を移動させながら、優先的に操作可能であることを特徴とする大型マニピュレータ。
【請求項１６】
制御装置（７４）が第２または第３の遠隔制御機構（６２）の出力信号（６６）に応答する修正ルーチン（８４）を有し、修正ルーチン（８４）を介して、当該遠隔制御機構（６２）の１つの主調整方向（ｓ）において、選定した１つのマストブーム（ｊ）の、鉛直方向の屈曲マスト面に対する立体角を、第１の遠隔制御機構（６０）によって与えられた位置を維持させながら、および（または）、更なる運動過程のためにマスト先端（３３）を移動させながら、調整可能であることを特徴とする、請求項１５に記載の大型マニピュレータ。
【請求項１７】
台架（１１）上に配置され、鉛直方向の回転軸線（１３）のまわりに回転可能で且つ駆動アッセンブリ（１９）により駆動可能なマストサポート（２１）と、少なくとも３つのマストブーム（２３ないし２７）から組み立てられ、有利にはマスト先端（３３）にエンドホース（４３）を担持するコンクリート分配マストとして構成されている屈曲マスト（２２）であって、マストブーム（２３ないし２７）がそれぞれ他の駆動アッセンブリ（３４ないし３８）により制限的に回動可能である前記屈曲マスト（２２）と、マストを移動させるための制御装置（７４）と、有利には無線のデータ伝送経路（６８）を介して制御装置（７４）と接続している遠隔制御器（５０）とを備え、遠隔制御器（５０）が、それぞれ少なくとも１つの主調整方向において手で往復動可能に位置調整可能で且つその際に出力信号（６４，６６）を発する第１および第２の遠隔制御機構（６０，６２）を有しており、制御装置（７４）が、第１の遠隔制御機構（６０）の出力信号（６４）に応答するコンピュータ支援型座標変換器（８０）を有し、コンピュータ支援型座標変換器（８０）を介して、第１の遠隔制御機構（６０）の１つの主調整方向（ｒ）において、不静定の屈曲軸線（２８ないし３２）の駆動アッセンブリ（３４ないし３８）を、マストサポート（２１）の駆動アッセンブリ（１９）とは独立に且つ屈曲マスト（１４）を伸張運動または短縮運動させながら所定の距離・回動特性に応じて操作可能である大型マニピュレータ、特にコンクリートポンプ用の大型マニピュレータにおいて、
制御装置（７４）が第２または第３の遠隔制御機構（６２）の出力信号（６６）に応答する修正ルーチン（８４）を有し、修正ルーチン（８４）を介して、当該遠隔制御機構（６２）の１つの主調整方向（ｓ）において、選定した１つのマストブーム（ｊ）の、鉛直方向の屈曲マスト面に対する立体角を、第１の遠隔制御機構（６０）によって与えられた位置を維持させながら、および（または）、更なる運動過程のためにマスト先端（３３）を移動させながら、調整可能であることを特徴とする大型マニピュレータ。
【請求項１８】
制御装置（７４）が他の遠隔制御機構（６２）の出力信号（６６）に応答する修正ルーチン（８４）を有し、修正ルーチン（８４）を介して、当該遠隔制御機構（６２）の１つの主調整方向（ｓ）において、選定した屈曲軸線（ｊ）の枢着部を有利には所定の屈曲角（εｖ）でロック可能であることを特徴とする、請求項１５から１７までのいずれか一つに記載の大型マニピュレータ。
【請求項１９】
台架（１１）上に配置され、鉛直方向の回転軸線（１３）のまわりに回転可能で且つ駆動アッセンブリ（１９）により駆動可能なマストサポート（２１）と、少なくとも３つのマストブーム（２３ないし２７）から組み立てられ、有利にはマスト先端（３３）にエンドホース（４３）を担持するコンクリート分配マストとして構成されている屈曲マスト（２２）であって、マストブーム（２３ないし２７）がそれぞれ他の駆動アッセンブリ（３４ないし３８）により制限的に回動可能である前記屈曲マスト（２２）と、マストを移動させるための制御装置（７４）と、有利には無線のデータ伝送経路（６８）を介して制御装置（７４）と接続している遠隔制御器（５０）とを備え、遠隔制御器（５０）が、それぞれ少なくとも１つの主調整方向において手で往復動可能に位置調整可能で且つその際に出力信号（６４，６６）を発する第１および第２の遠隔制御機構（６０，６２）を有しており、制御装置（７４）が、第１の遠隔制御機構（６０）の出力信号（６４）に応答するコンピュータ支援型座標変換器（８０）を有し、コンピュータ支援型座標変換器（８０）を介して、第１の遠隔制御機構（６０）の１つの主調整方向（ｒ）において、不静定の屈曲軸線（２８ないし３２）の駆動アッセンブリ（３４ないし３８）を、マストサポート（２１）の駆動アッセンブリ（１９）とは独立に且つ屈曲マスト（１４）を伸張運動または短縮運動させながら所定の距離・回動特性に応じて操作可能である大型マニピュレータ、特にコンクリートポンプ用の大型マニピュレータにおいて、
制御装置（７４）が他の遠隔制御機構（６２）の出力信号（６６）に応答する修正ルーチン（８４）を有し、修正ルーチン（８４）を介して、当該遠隔制御機構（６２）の１つの主調整方向（ｓ）において、選定した屈曲軸線（ｊ）の枢着部を有利には所定の屈曲角（εｖ）でロック可能であることを特徴とする大型マニピュレータ。
【請求項２０】
第１の遠隔制御機構（６０）が３つの主調整方向を有し、これらの主調整方向が、マストサポート（２１）の回転軸線（３３）に対し台架固定の円筒座標系の座標軸（φ、ｒ、ｈ）に割り当てられていることを特徴とする、請求項１５から１９までのいずれか一つに記載の大型マニピュレータ。
【請求項２１】
第２の遠隔制御機構（６２）を介して操作可能な屈曲軸線（ｊ）を選定するための選択装置（８２）が設けられていることを特徴とする、請求項１５から２０までのいずれか一つに記載の大型マニピュレータ。
【請求項２２】
第２または第３の遠隔制御機構（６２）を介してその立体角に関し記憶可能なマストブーム（ｊ）を選定するための選択装置（８２）が設けられていることを特徴とする、請求項１６から２１までのいずれか一つに記載の大型マニピュレータ。
【請求項２３】
他の遠隔制御機構（６２）を介して枢着部ロックのために記憶可能な屈曲軸線（ｊ）を選定するための選択装置（８２）が設けられていることを特徴とする、請求項１９から２２までのいずれか一つに記載の大型マニピュレータ。
【請求項２４】
制御装置（７４）が、遠隔制御機構（６０，６２）の出力信号（６４，６６）の総量に応答する補間ルーチン（７６）であって運動速度の調整と制限および（または）駆動アッセンブリ（１９，３４ないし３８）の加速を行なうための前記補間ルーチン（７６）を有していることを特徴とする、請求項１５から２３までのいずれか一つに記載の大型マニピュレータ。
【請求項２５】
座標変換器（８０）が、第１の遠隔制御機構（６０）の出力信号（６４）により定義される円筒座標（φ、ｒ、ｈ）を所定の距離・回動特性に応じて角度座標または距離座標（φ、εＴｉ）に換算するための変換ルーチンを有していることを特徴とする、請求項１５から２４までのいずれか一つに記載の大型マニピュレータ。
【請求項２６】
個々の駆動アッセンブリ（１９，３４ないし３８）にそれぞれ角度測定システムまたは距離測定システム（９６）が付設され、座標変換器（８０）の下流側に、角度測定システムまたは距離測定システムの出力データを実際値として印加可能な位置制御器（９２）が配置されていることを特徴とする、請求項２５に記載の大型マニピュレータ。
【請求項２７】
座標変換器（８０）と修正ルーチン（８４）とが出力側を座標加算器（８６）に接続され、位置制御器（９２）の基準値入力部に座標加算器（８６）の出力データを印加可能であることを特徴とする、請求項２５または２６に記載の大型マニピュレータ。
【請求項２８】
座標変換器（８６）の出力データが前進変換ルーチン（８８）と座標比較器（９０）とを介して座標変換器（８０）の入力側にフィードバックされていることを特徴とする、請求項２７に記載の大型マニピュレータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、マストサポートに枢着された屈曲マスト、特にマスト先端にエンドホースを担持しているコンクリート分配マストを操作するための装置であって、屈曲マストが少なくとも３つのマストブームを有し、これらのマストブームが、それぞれ１つの駆動アッセンブリにより、互いに平行な水平方向のそれぞれ１つの屈曲軸線のまわりをマストサポートまたは隣接のマストブームに対し制限的に回動可能であり、マストサポートが台架に配置され且つ駆動アッセンブリにより鉛直軸線のまわりを有利には３６０゜回転可能であり、有利には無線のデータ伝送経路を介して制御装置と通信する遠隔制御器が設けられ、遠隔制御器が、それぞれ少なくとも１つの主調整方向において手で往復動可能に位置調整可能で且つその際に出力信号を発する第１および第２の遠隔制御機構を有しており、制御装置が、第１の遠隔制御機構の出力信号に応答するコンピュータ支援型座標変換器を有し、コンピュータ支援型座標変換器を介して、第１の遠隔制御機構の１つの主調整方向において、不静定の屈曲軸線の駆動アッセンブリを、マストサポートの駆動アッセンブリとは独立に且つ屈曲マストを伸張運動または短縮運動させながら所定の距離・回動特性に応じて操作可能である、屈曲マストを操作するための前記装置に関するものである。さらに本発明は、マストサポートに枢着された屈曲マストと、屈曲マストを操作するためのこの種の装置とを備えた大型マニピュレータ、特にコンクリートポンプ用の大型マニピュレータに関するものである。
【０００２】
自動コンクリートポンプは通常操作者によって操作される。操作者は遠隔制御器を介してポンプ制御に対し責任があるばかりでなく、屈曲マストの先端に配置されているエンドホースの位置決めに対しても責任がある。このため操作者は付属の駆動アッセンブリを介して屈曲マストのいくつかの回転自由度を制御して、建築現場の境界条件に注意しながら、構造化されていない作業空間内で屈曲マストを移動させる必要がある。個々の軸線を個別に操作することの利点は、個々のマストブームをその回動範囲だけで制限される任意のどの位置にも個別にもたらすことができる点にあるが、屈曲マストおよびマストサポートの各軸線には遠隔制御機構の１つの主調整方向が割り当てられているために、特に３本以上のマストブームが設けられている場合に操作が困難である。操作者は操作した軸線もエンドホースも常に視野に入れて、エンドホースの制御不能な運動を回避し、よって建築現場にいる人間の危険を回避しなければならない。
【０００３】
この点で操作を容易にするために、屈曲マストの不静定な屈曲軸線を、マストサポートの各回転位置とは独立に遠隔制御機構の１回の調整過程で共通に制御するようにした操作装置が提案された（ドイツ連邦共和国特許公開第４３０６１２７号公報）。この操作装置では、屈曲マストは操作者にとって目に見える伸縮運動を実施し、マスト先端の高さを補助的に一定に維持させることができる。これを可能にするため、制御装置は遠隔制御機構を介して制御可能な駆動アッセンブリ用コンピュータ支援型座標変換器を有している。この座標変換器を介して、遠隔制御機構の１つの主調整方向において、屈曲軸線の駆動アッセンブリをマストサポートの回転軸線の駆動アッセンブリとは独立に操作することができ、マスト先端の所定の高さで屈曲マストの伸縮運動が実施される。遠隔制御機構の他の１つの主調整方向においては、マストサポートの回転軸線の駆動アッセンブリを屈曲軸線の駆動アッセンブリとは独立に操作して屈曲マストの回転運動を実施させることができるのに対し、第３の主調整方向においては、駆動軸線の駆動アッセンブリを回転軸線の駆動アッセンブリとは独立に操作して、マスト先端の昇降運動を実施させることができる。伸縮過程での運動経過を最適にするためには、屈曲マストの不静定の屈曲軸線の駆動アッセンブリをそれぞれ距離・回動特性に応じて操作可能であることが重要である。このため、距離・回動特性は座標変換器において、個々のマストブームに作用する負荷依存性曲げモーメントおよびねじりモーメントに応じて修正される。さらに距離・回動特性は座標変換器において、マストブームの運動を空間的に制限している衝突ゾーンに応じて制限され、特に最高屈曲点および（または）最低屈曲点によって制限される。コンピュータ支援型座標変換器を使用すると、たとえばマストをして狭い開口部を通過させるために、所定の距離・回動特性が要求する屈曲マストの運動経過とは異なる運動経過が必要な場合、或いは、特定の課題に対し１つのマストブームまたは他のマストブームを所定の方向に指向させねばならない場合にこの種のコンピュータ支援型座標変換器の限界がある。従来、このような場合には、円筒座標のコンピュータ支援型マスト制御から、遠隔制御機構に対応する数量の主調整方向をもった、屈曲軸線の個別制御に切換える必要があった。しかしこの場合、前記の個別操作に伴うリスクを考慮しなければならなかった。
【０００４】
本発明の課題はこの点から出発し、冒頭で述べた種類の公知の操作装置を改良して、屈曲マストのコンピュータ支援型制御においても、所定の距離・回動特性に応じて且つ不静定の屈曲軸線を考慮して、目的に応じて所定の距離・回動特性とは異なる影響力をマスト配置構成に対し操作者に見えるように行使することができるようにすることである。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するため、請求項１，３，５，１５，１７，１９に記載の構成を提案するものである。本発明の他の有利な構成は従属項から明らかである。
【０００６】
本発明による解決法の基本思想は、操作者は不静定の軸線のいくつかを選定して優先的に操作することができ、この場合第１の遠隔制御機構によって与えられたマスト先端の位置および（または）運動が、残りの屈曲軸線の追従制御により維持されることにある。
【０００７】
これを可能にするため、本発明によれば、制御装置が第２の遠隔制御機構の出力信号に応答する修正ルーチンを有し、修正ルーチンを介して、第２の遠隔制御機構の１つの主調整方向において、選定した１つの屈曲軸線の駆動アッセンブリを、第１の遠隔制御機構によって与えられた位置を維持させながら、および（または）、少なくとも１つの残りの屈曲軸線の駆動アッセンブリを追従制御することによりマスト先端を移動させながら、優先的に操作可能であることが提案される。本発明の有利な構成によれば、第１の遠隔制御機構は３つの主調整方向を有し、これらの主調整方向は、マストサポートの回転軸線に対し台架固定の円筒座標系の座標軸に割り当てられている。この処置により、たとえば、円筒座標径のコンピュータ支援型作動の利点を活用しながら、屈曲マストをして狭い開口部（所定の距離・回動特性を使用する場合には衝突障害物である）を通過させることが可能になる。さらに、この処置により、第１の遠隔制御機構がゼロ位置に保持されている場合、よってマスト先端が位置固定されている場合に、操作者はマスト配置構成を所望のものに変更させることができる。
【０００８】
本発明の他の有利な、または択一的な構成によれば、制御装置は第２または第３の遠隔制御機構の出力信号に応答する修正ルーチンを有し、修正ルーチンを介して、当該遠隔制御機構の１つの主調整方向において、選定した１つの屈曲ブームの、鉛直方向の屈曲マスト面に対する立体角を、第１の遠隔制御機構によって与えられた位置を維持させながら、および（または）、更なる運動過程のためにマスト先端を移動させながら、調整可能である。この処置により、たとえば、特定のコンクリート処理課題に対してエンドアームを水平指向方向にもたらして、更なる運動過程において修正ルーチンを介してエンドアームをこの指向方向に保持させることができる。他方、たとえば高層階においてコンクリート処理する場合、マストサポートに枢着されている最初のマストブームをほぼ鉛直指向方向にもたらして、更なる運動過程においてこの鉛直指向方向を維持させることができる。
【０００９】
本発明の第３の有利な、または択一的な構成によれば、制御装置は他の遠隔制御機構の出力信号に応答する修正ルーチンを有し、修正ルーチンを介して、当該遠隔制御機構の１つの主調整方向において、選定した屈曲軸線の枢着部を有利には所定の屈曲角でロック可能である。この処置により、２つのマストブーム、たとえばエンドブームとその前のブームとを固定連結させることにより、特殊なケースに対し簡単に見晴らしのよい運動過程を得ることができる。
【００１０】
特に簡単な操作を達成するため、
−第２の遠隔制御機構を介して操作可能な屈曲軸線を選定するための選択装置、および（または）、
−第２または第３の遠隔制御機構を介して立体角に関し記憶可能なマストブームを選定するための選択装置、および（または）、
−他の遠隔制御機構を介して枢着部ロックのために記憶可能な屈曲軸線を選定するための選択装置、
が設けられている。
【００１１】
操作安全性および確実性をさらに改善するため、本発明によれば、制御装置は、遠隔制御機構の出力信号の総量に応答する補間ルーチンであって駆動アッセンブリの運動速度の調整と制限を行なうための前記補間ルーチンを有している。
【００１２】
座標変換器が変換ルーチンを有し、すなわち第１の遠隔制御機構の出力信号により定義される円筒座標を所定の距離・回動特性に応じて角度座標または距離座標に換算するための変換ルーチンを有しているのが有利である。この場合、個々の駆動アッセンブリにそれぞれ角度測定システムまたは距離測定システムが付設され、座標変換器の下流側に、角度測定システムまたは距離測定システムの出力データを実際値として印加可能な位置制御器が配置されているのが合目的である。この場合本発明の特徴は、座標変換器と修正ルーチンとが出力側を座標加算器に接続され、位置制御器の基準値入力部に座標加算器の出力データを印加可能である点にある。残りの屈曲軸線の追従制御は、座標変換器の出力データが前進変換ルーチンと座標比較器とを介して座標変換器の入力側にフィードバックされていることによって行なう。
【００１３】
図面には本発明の実施形態が図示されており、以下にこれを詳細に説明する。
自動コンクリートポンプ装置１０は、搬送車両１１と、たとえば２シリンダピストンポンプとして構成される濃厚物質ポンプ１２と、搬送車両に固定の上下軸線１３のまわりに回転可能で、コンクリート搬送管１６の担持体として用いられるコンクリート分配マスト１４とを有している。コンクリート処理中に装入容器１７に連続的に装入される液状コンクリートは、コンクリート搬送管１６を介して、搬送車両１１の位置から離間して位置するコンクリート処理個所１８へ搬送される。
【００１４】
分配マスト１４は、液圧回転駆動装置１９により上下軸線１３のまわりを回転可能なマストサポート２１と、マストサポート２１に回動可能に支持されている屈曲マスト２２とを有している。屈曲マスト２２は、可変な到達距離と、搬送車両１１とコンクリート処理個所１８との高度差とに連続的に調整することができる。図示した実施形態の場合、屈曲マスト２１は互いに枢着結合されている５本のマストブーム２３ないし２７から成っている。これらのマストブーム２３ないし２７は、互いに平行で且つマストサポート２１の上下軸線１３に対し直角に延びている軸線２８ないし３２のまわりに回動可能である。屈曲軸線２８ないし３２によって形成されている屈曲枢着部の屈曲角ε１ないしε２（図２）とこれら屈曲枢着部の相対配置とは互いに整合しており、すなわち分配マスト１４を図１に図示したような多重折り畳みに相当する省スペース搬送形態で搬送車両上に降ろすことができるように整合している。屈曲軸線２８ないし３２に個別に付設されている駆動アッセンブリ３４ないし３８を作動させることにより、屈曲マスト２２は異なる距離ｒで、および（または）コンクリート処理個所１８と車両位置との異なる高度差ｈで、展開させることができる（図２）。
【００１５】
操作者は無線遠隔制御器５０を用いてマスト運動を制御する。この遠隔制御器５０により、マスト先端３３のエンドホース４３がコンクリート処理領域の上方へ案内される。エンドホース４３は典型的には３ｍないし４ｍの長さを持っており、マスト先端３３の領域で枢着懸架されているために、且つ固有可撓性をもっているために、ホース操作者はその出口端をコンクリート処理個所１８に対し好ましい位置に保持させることができる。
【００１６】
図示した実施形態の場合、遠隔制御器５０は、制御レバーとして構成された２つの遠隔制御機構６０，６２を有している。これらの遠隔制御機構６０，６２はそれぞれ３つの主調整方向において位置調整でき、制御信号６４，６６を出力する。これらの制御信号６４，６６は無線リンク６８を介して、搬送車両に固定の無線受信器７０へ伝送される。無線受信器７０はその出力側を、たとえばＣＡＮ−Ｂｕｓとして構成されるバスシステム７２を介してマイクロコントローラ７４に接続されている。マイクロコントローラ７４はソフトウェアモジュール７６，８０，８４を有している。ソフトウェアモジュール７６，８０，８４により、遠隔制御器５０によって受信された制御信号６４，６６が解読、変換され、位置制御器９２とその下流側の信号発生器９４とを介して、屈曲マストおよびマストサポート回転軸の駆動アッセンブリのための操作信号に変換される。
【００１７】
図３に図示した実施形態の場合、遠隔制御機構６０の出力信号は、回転軸線１３からのマスト先端３３の半径ｒを調整するため、マストサポート２１の回転軸線１３を角度φだけ調整するため、およびコンクリート処理個所１８上方でのマスト先端３３の高さｈを調整するため、「前後傾斜」、「左右傾斜」、「左右回転」の３つの主調整方向で解読される。それぞれの方向における遠隔制御器６０のふれは、補間器ルーチン７６で速度信号に変換される。制限値データ７８は、軸線の運動速度および加速度とが所定の最大値ｖｍａｘおよびｂｍａｘを越えないようにする。
【００１８】
補間器ルーチン７６の下流側には、座標変換器８０と呼ばれるソフトウェアモジュールが設けられ、その主な課題は、円柱座標φ、ｒ，ｈとして解読された到来制御信号を所定の時間サイクルで回転軸線および屈曲軸線１３，２８ないし３２の角度信号φ、εｉに変換することにある。この場合、屈曲マスト２２の不静定の屈曲軸線２８ないし３２の駆動アッセンブリはそれぞれ所定の距離・回動特性に応じて操作可能である。それぞれの屈曲軸線２８ないし３２は、屈曲枢着部が距離と時間に依存して互いに調和して運動するように、座標変換器８０の内部のソフトウェアにより制御される。したがって屈曲枢着部の不静定な自由度の制御は、隣接しているマストブーム２３ないし２７との運動中の固有衝突をも阻止できるように、予めプログラミングされたステラテジーにしたがって行われる。さらに、精度を向上させるため、データバンクにファイルされている、負荷依存変形を補正するための修正データを使用してもよい。このようにして座標変換器８０において算出された角度変化φ、εＴｉは、位置制御器９２において、角度検出器９６において測定された実際値φ、εｉ実際値と比較され、信号発生器９４を介して駆動アッセンブリ１９，３４ないし３８のための操作信号９８に換算される。
【００１９】
図３に図示した構成の特徴は、遠隔制御器５０が第２の遠隔制御機構６２と選択装置８２とを有していることにある。選択装置８２により個々の屈曲軸線２８ないし３２またはマストブーム２３ないし２７を運動過程中に制御できるので有利である。これにより、簡単な操作で、座標変換器８０によって予め与えられる距離・回動特性を前記軸線またはブームに関し修正して、実際に即した特定のマーケット操作（Ｍａｒｋｔｂｅｔａｅｔｉｇｕｎｇ）を実施することができる。選択装置８２により１つの特定の屈曲軸線ｊまたは所定のマストブームｊが選択される。このとき第２の遠隔制御機構６２を操作すると、この第２の遠隔制御機構６２の、１つの主方向における出力信号は、屈曲軸線ｊの角度εＶｊの優先変化として解読され、修正ルーチン８４において運動に関係づけられる。角度εｊの優先変化の修正値または補正値は座標加算器８６において変換値εＴｊに加算されて位置制御器９２に送られる。残りの屈曲軸線の追従制御（ｒ方向における第１の遠隔制御機構６０のデフォルト値に基づき必要である）を行なうため、座標加算器８６の出力値は前進変換ルーチン８８と座標比較器または座標減算器９０とを介して変換ルーチンの入力側へ送られる。このとき座標変換器８０は、遠隔制御機構６０に設定されている基準値に基づいて残りの枢着座標の所望の追従制御を行なわせる。
【００２０】
図３に図示した構成の第２変形実施形態によれば、第２の遠隔制御機構６２の第２の主調整方向ｓにおいて、選択スイッチ８２を介して設定されたマストブームｊの現在位置がその空間方向に関しメモリ１００に記憶される。この記憶は付属の駆動アッセンブリの優先運動に引き続いて行なうことができる。第１の遠隔制御機構６０を介して設定された運動がさらに進行すると、当該マストブームｊの方向データは常に修正ルーチン８４を介して考慮される。第２の遠隔制御機構６２を記憶運動ｓとは逆の方向に操作する場合には、メモリ１００を再びクリアにすることができ、当該マストブームｊの優先指向方向を解消させることができる。このような処置により、たとえばエンドブーム２７を図２に図示した水平指向にもたらし記憶させることができ、第１の遠隔制御機構６０を操作して運動をさらに続行させる過程でこの位置に保持させることができる。また、マストサポート２１に枢着されている第１のマストブーム２３をたとえばより高いフロアでのコンクリート処理のためにほぼ鉛直方向にもたらして、更なる運動過程の進行中にこの位置に保持することもできる。
【００２１】
図３に図示した構成の第３変形実施形態によれば、第２の遠隔制御機構６２の他の主調整方向において、選択スイッチ８２を介して設定された屈曲軸線ｊの屈曲角εｖがメモリ１００に記憶される。この記憶は付属の駆動アッセンブリの優先運動に引き続いて行なうことができる。第１の遠隔制御機構６０を介して設定された運動がさらに進行すると、当該屈曲軸線ｊの屈曲角εｖは常に修正ルーチン８４を介して一定に維持される。他の遠隔制御機構６２を記憶運動ｓとは逆の方向に操作する場合には、メモリ１００を再びクリアにすることができ、当該屈曲軸線ｊの枢着部ロックを解消させることができる。このような処置により、たとえば、第１の遠隔制御機構６０を操作してエンドブーム２７を最後から２番目のブーム２６と固定連結させることができる。
【００２２】
本発明を総括すると、以下のようになる。
本発明は、マストサポートに枢着された大型マニピュレータの屈曲マストの操作装置に関わる。大型マニピュレータは、少なくとも３つのマストブーム２３ないし２７から組み立てられる屈曲マスト２２を有し、そのマストブーム２３ないし２７は、互いに平行な水平方向のそれぞれ１つの屈曲軸線２８ないし３２のまわりを制限的に回動可能である。さらに、マスト運動を制御する制御装置７４が設けられている。制御装置７４は遠隔制御器５０を介してデータ伝送経路６８を制御可能である。遠隔制御器５０は、それぞれ少なくとも１つの主調整方向において手で往復動可能に位置調整可能で且つその際に出力信号６４，６６を発する第１および第２の遠隔制御機構６０，６２を有している。他方制御装置７４は、第１の遠隔制御機構６０の出力信号６４に応答するコンピュータ支援型座標変換器８０を有し、コンピュータ支援型座標変換器８０を介して、第１の遠隔制御機構６０の１つの主調整方向ｒにおいて、不静定の屈曲軸線２８ないし３２の駆動アッセンブリ３４ないし３８を、マストサポート２１の駆動アッセンブリ１９とは独立に且つ屈曲マスト１４を伸張運動または短縮運動させながら所定の距離・回動特性に応じて操作可能である。種々の操作課題に対しマスト配置構成を適合させることができるように、制御装置７４は第２の遠隔制御機構６２の出力信号６６に応答する修正ルーチン８４を有し、修正ルーチン８４を介して、第２の遠隔制御機構６２の１つの主調整方向において、選定した１つの屈曲軸線の駆動アッセンブリを優先的に操作可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
屈曲マストを折畳んだ自動コンクリートポンプの側面図である。
【図２】
屈曲マストが作業位置にある状態の図１の自動コンクリートポンプを示す図である。
【図３】
屈曲マスト操作装置の概略図である。
【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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